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UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BARI
Facoltà di Medicina
Dipartimento di Scienze Mediche di Base, neuroscienze ed
organi di senso
CORSO DI FORMAZIONE:
VALUTAZIONE NUTRIZIONALE E SALUTISTICO DI
PRODOTTI AGROALIMENTARI
ISTITUITO NELL’AMBITO DEL PROGETTO STRATEGICO,
COD, CIP_PS101:
“COSTITUENTI MINORI CARATTERIZZANTI E VALORE
NUTRIZIONALE E SALUTISCO DEGLI OLI EXTRA VERGINI
DI OLIVA PRODOTTI IN PUGLIA.”
FINANZIATO DALLA REGIONE PUGLIA
Dott. Giuliano Gattoni
ANNO ACCADEMICO 2012
2
INDICE
I. ANALISI CHIMICA DEI COSTITUENTI MINORI
DEGLI OLI EXTRAVERGINE DI OLIVA………………………………………..3
ESTRAZIONE E DETERMINAZIONE
SPETTROFOTOMETRICA DEI COMPOSTI FENOLICI……………………………………..6
II. VALUTAZIONE BIOCHIMICA E BIOLOGICO MOLECOLARE DEL
VALORE ANTIOSSIDANTE DEI COSTITUENTI MINORI E DELL’IMPATTO
SULLA BIOENERGETICA CELLULARE……………………………………..12
III. VALUTAZIONE CLINICA DEL POTERE SALUTISCO DEGLI
OLI EXTRAVERGINE DI OLIVA…………………………………………………20
OLIO DI OLIVA E OBESITÁ ………………………………………………………………...…21
OLIO DI OLIVA E MALATTIE CARDIOVASCOLARI ………………………………………..22
OLIO DI OLIVA E DIABETE………………………………………………………………….….24
OLIO DI OLIVA E TRATTO GASTRO-INTESTINALE………………………………………..25
OLIO DI OLIVA E TUMORI ………………………………………………………………….....25
IV. VALUTAZIONE ORGANOLETTICA SENSORIALE:
PREGI E DIFETTI DELL’OLIO EXTRAVERGINE DI OLIVA……………….28
V. PROCEDURE DI PRODUZIONE PER LA PRODUZIONE
DELL’OLIO EXTRAVERGINE DI OLIVA……………………………………….32
RACCOLTA………………………………………………………………………………………..32
MOLITURA………………………………………………………………………………………...33
GRAMOLATURA………………………………………………………………………………….34
ESTRAZIONE …………………………………………………………………………………….34
CONSERVAZIONE……………………………………………………………………………….35
BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………………37
3
I. ANALISI CHIMICA DEI COSTITUENTI MINORI DEGLI OLI
EXTRAVERGINE DI OLIVA
L’olio extravergine è costituito al 98-99% da gliceridi (trigliceridi e minime
quantità di mono e di gliceridi) che rappresentano la frazione saponificabile,
mentre la frazione insaponificabile, ossia quelle sostanze facente parte dei
cosiddetti costituenti minori, è nell’ordine dell’ 1-2% (idrocarburi, clorofille,
caroteni, antociani, aromi, steroli, tocoferoli, polifenoli, e altri in quantità
minime).
I costituenti minori, chiamati l’insaponificabile di una sostanza grassa, sono
quella frazione estratta con etere di petrolio, dopo saponificazione della
stessa sostanza grassa con potassa alcolica.
I costituenti minori hanno proprietà antiossidanti, prevengono le malattie
tumorali e cardiovascolari, rivestono particolare interesse nella valutazione
dietetica e per proprietà salutari dell’olio extravergine di oliva.
Questi antiossidanti naturali presenti nella componente minore dell’olio
inibiscono l’azione alterativa dell’ossigeno garantendo così resistenza
all’autossidazione sia a temperatura ambiente per l’irrancidimento sei nei
trattamenti a caldo.
L’autossidazione è un alterazione che interessa sia i composti saturi che
insaturi (frazione gliceridica), ma avviene con più facilità nei composti
polinsaturi perchè presentano maggiore instabilità a livello nei gruppi
metilenici situati tra i doppi legami non adiacenti dove è favorito il processo di
formazione dei radicali liberi.
La frazione insaponificabile, rappresentata dai costituenti minori, viene
drasticamente ridotta dal processo di raffinazione dell’olio per questo motivo
l’olio di oliva extravergine ha i maggiori effetti benefici sulla salute
dell'organismo rispetto ad altri oli, in quanto l’olio extravergine, non essendo
rettificato, contiene ancora la massima quantità della componente minore
antiossidante.
4
I componenti minori dell’olio di oliva sono circa 230 composti e sono:
- ESTRERI NON GLICERIDI E CERE
- ALCOLI ALIFATICI
- ALCOLI TRITERPENICI: eritrodiolo e uvaiolo
-STEROLI: β-sitosterolo, camposterolo, stigmasterolo, ecc.
- IDROCARBURI: squaluene, idroc.volatili (phenentrene, pirene, fluorantrene ecc.)
carotenoidi (β-carotene e licopene)
- PIGMENTI: clorofille a e b (feofitine)
- COMPOSTI VOLATILI: propanale, esanale, ecc.
- COMPOSTI FENOLICI:
a) lipofili: tocoferoli e tocotrienoli (α,β,γ,δ)
b) acidi idrofilici:
acidi fenolici:
serie benzoica: ac.benzoico, ac. gallico, ac.vanillico, ecc.
serie cinnamica :ac.cinnamico, ac.caffeico, ac.cumarico
alcoli polifenolici:
idrossitirodolo (3,4 DHPEA), tiroslo (p-HPEA)
e i glucosidi derivati
secoiridoidi:
oleoropeina ed i loro agliconi (3,4 DHPEA-EA), ligstroside
aglicone, forma di aldeidica dell’acido elenoico legato
all’idrossitirosolo (3,4 DHPEA-EDA), o al tirosolo (pHPEA-
EDA)
lignani: (+)-1-pinoresinolo e (+)-1-acetossopinoresinolo
flavonoidi: apigenina, luteolina
5
Tra i composti della frazione in saponificabile le sostanze fenoliche idrofile
sono quelle che posseggono maggiori proprietà biologiche, risultando quindi
maggiormente interessanti dal punto di vista salutistico, come molecole a
potenziale azione antiossidante, antitumorale, antiinfiammatorio ed
antinfettivo.
Le attuali conoscenze sulla composizione fenolica degli oli vergini di oliva
evidenziano una loro forte variabilità a livello qualitativo e soprattutto
quantitativo in relazione a fattori genetici, agronomici e tecnologici.
I fenoli idrofili sono anche gli antiossidanti maggiormente concentrati nell’olio
extravergine di oliva e alcuni di questi come i secoiridoidi sono presenti in
natura unicamente nell’olio vergine di oliva. Mentre acidi fenolici e i flavonoidi
sono presenti in piccole quantità, i secoiridoidi e i lignani sono i più
concentrati.
Alcuni secoiridoidi presenti nell’olio vergine di oliva derivano da secoiridoidi
glucosidici dell’oliva formatisi durante il processo di estrazione meccanica e/o
per maturazione del frutto ad opera dell’azione di β-glucosidasi endogene.
Dall’oleuropeina, la dimetiloleuropeina e ligustroside, derivano gli
antiossidanti più abbondanti dell’olio extravergine di oliva ossia, la forma
dialdeidica dell’acido elenoico legato all’idrossitirosolo (3,4 DHPEA-EDA), o al
tirosolo (pHPEA-EDA) e l’isomero dell’oleuropeina aglicone (3,4 DHPEA-EA).
Da successive trasformazioni derivano gli agliconi derivati quali idrossitirosolo
(3,4 DHPEA) dall’oleuropeina, e il tirosolo (pHPEA) dal ligustroside. Questi
rappresentano gli alcoli fenolici più abbondanti dell’olio extravergine di oliva e
la loro concentrazione aumenta durante la conservazione dell’olio per idrolisi
dei loro precursori.
Le sostanze fenoliche inoltre conferiscono la caratteristica nota organolettica
(amara-piccante).
Gli idrocarburi costruiscono il 30-50% della franzione in saponificabile dell’olio
di oliva e tra essi il principale è lo squalene (idrocarburo insaturo).
Tra i pigmenti colorati, che impartiscono colorazioni caratteristiche, i
carotenoidi, conferiscono il colore giallo e uno dei più importanti è il β-
6
carotene. Le clorofille, presenti nei cloroplasti di tutte le piante verdi (nella
forma a+b), sono presenti negli oli con tendenza di colore verde.
Una componente molto interessante della qualità dell’olio sono gli steroli,
perché essi sono caratteristici e specifici sia per la qualità che per quantità
delle sostanze grasse. Nei lipidi di origine vegetale sono presente un gran
numero di fitosteroli, accompagnati da tracce di colesterolo.
Le sostanze contenute nei lipidi di origine vegetale, che presentano un
gruppo funzionale alcolico, oltre agli steroli, sono gli alcol alifatici superiori
(beenilico, lignocerilico, cerotilico, montanilico, ecc) e quelli triterpenici
(cicloartenolo, metilcicloartenolo, eritrodiolo, uvaolo, ecc.), che negli oli si
trovano esterificati agli acidi grassi nelle cere, mentre si trovano tal quali
nell’insaponificabile. Essi rivestono importanza analitica, per la individuazione
degli oli ottenuti mediante estrazione con solvente oppure a pressione.
Nell’olio extravergine di oliva si riscontra un elevato contenuto di vitamina E
(tocoferolo), alla quale si è attribuito un forte potere antiossidante
ESTRAZIONE E DETERMINAZIONE SPETTROFOTOMETRICA DEI
COMPOSTI FENOLICI
Per l’estrazione dei composti fenolici due grammi di olio sono miscelati con
con 1ml di N-esano, quest’ultimo va a estrarre la frazione saponificabile. Alla
miscela vengono aggiunti 2ml di una soluzione metanolo:acqua 60:40 e dopo
un’ulteriore agitazione il campione è sottoposto a centrifugazione per 5 min a
3000 giri. Successivamente la fase idroalcolica sottostante viene separata
dalla frazione lipidica ancora in n-esano è sottoposta a due ulteriori lavaggi
con la stessa miscela etanolo:acqua e successivamente le tre fasi
idroalcoliche riunite vengono sottoposte ad un ulteriore lavaggio in N-esano
e dopo ulteriore centrifugazione la fase fenolica estratta è concentrata a
vuoto a 35°C mediante il rotavapor. Il residuo è stato risospeso in 0.5ml di
miscela metanolo:acqua 50:50 e filtrato con filtri in nylon di porosità 0.45µm
quindi staccato a -18°C.
7
Per la determinazione spettrofotometrica della concentrazione dei polifenoli
totali 0,1ml dell’estratto fenolico ottenuto sono stati inseriti in un matraccio da
10ml dove vengono aggiunti 6ml di acqua bi distillata e 0.5ml di reattivo di
Folin-Ciocalteu e dopo aver agitato per un minuto si aggiungono 2 ml di
soluzione di carbonato di sodio al 15%; dopo aver agitato nuovamente si
porta a volume con acqua bi-distillata e si pongono i campioni al buio per 2
ore dopo di che il valore di assorbanza viene letto a 750nm. Per la
preparazione del bianco viene utilizzata la medesima procedura sostituendo
una miscela metanolo:acqua 1:1 all’estratto fenolico. La curva di calibrazione
è stata costruita in funzione dell’assorbanza a 750nm a diverse
concentrazioni di acido gallico (12 punti con concentrazioni da 0.01mg/ml a
1mg/ml, r²=0.996). La concentrazione di polifenoli totali è stato espresso in
mg di acido gallico su kg di olio.
Per la successiva separazione dei singoli composti fenolici la metodica più
applicata è quella che utilizza HPLC unito ad un detector a UV. Riguardo al
rivelatore a UV quello a serie di diodi è il più utilizzato per una analisi di
routine. Infatti grazie alle caratteristiche di questo rivelatore che è possibile
rilevare gli spettri UV dei singoli composti fenolici. Questo aspetto è
particolarmente importante nella valutazione analitica dei composti fenolici
presenti nell’olio extravergine di oliva per la difficoltà di trovare tutti i composti
di riferimento (standard) disponibili in commercio. Infatti solo gli acidi fenolici
possono essere trovati come standard commerciali, mentre i derivati dei
secoiridodi e dei lignani possono essere preventivamente estratti dagli oli con
un’estrazione liquido-liquido (LLE) precedentemente descritta.
Comparando metodologie che fanno uso di UV con detector a fluorescenza e
GC-MS è stato dimostrato che l’utilizzazione di un detector a fluorescenza è
maggiormente indicata per la discriminazione i lignani.
8
Sono di seguito riportate le strutture chimiche dei composti maggiormente
concentrati della componente minore degli olio extravergine di oliva.
Idrocarburi: β-carotene (1.a) e squalene (1.b) precursore degli steroli.
Pigmenti: feofitina (2.a)
9
Composti fenolici:
Tocoferoli (3.a).
Acidi fenolici:
Acido p-cumarico (4.a), Acido ferulico (4.b), Acido o-cumarico (4.c), Acido caffeico (4.d),
acido sinapico (4.e).
Alcol polifenolici:
Idrossitirosolo (5.a), Tirosolo (5.b).
10
Secoiridoidi:
Oleuroperina (6.a), Oleuropeina aglicone (6.b), Ligustoside (6.c), Ligustroside aglicone
(6.d), forma di dialdeidica dell’acido elenoico legata all’idrossitirosolo (6.e), forma di
diadeidica dell’acido elenoico legata al tirosolo (6.f).
11
Lignani:
Pinoresinolo (7.a), Acetossipinoresinolo (7.b)
Flavonoidi
Apigenina (8.a), Luteolina (8.b)
12
II. VALUTAZIONE BIOCHIMICA E BIOLOGICO MOLECOLARE DEL
VALORE ANTIOSSIDANTE DEI COSTITUENTI MINORI E DELL’IMPATTO
SULLA BIOENERGETICA CELLULARE
L’olio extravergine di oliva è costituito per l’ 1-2% da componenti minori che
caratterizzano dei diversi oli vegetali. In particolare l’olio vergine di oliva è
ricco in composti a struttura fenolica che rappresentano i composti
maggiormente correlati con le proprietà salutistiche.
Sebbene gli aspetti agronomici (cultivar, maturazione dei frutti, condizioni
climatiche) e tecnologici (metodo di raccolta, defogliatura e lavaggio delle
olive, conservazione delle drupe, frangitura, gramolatura, sistemi di
conservazione dell’olio) della produzione dell’olio vergine di oliva ne
influenzano qualitativamente e quantitativamente la sua composizione
fenolica, il rapporto fra le concentrazioni dei polifenoli più abbondanti rimane
sostanzialmente invariato.
La struttura chimica dei polifenoli dona a questi composti una spiccata attività
inibitoria nei confronti dei fenomeni ossidativi, attribuendo quindi a questi
composti effetti rilevanti nella prevenzione primaria e secondaria di alcune
importanti patologie cardiovascolari, oncologiche, malattie legate
all’invecchiamento precoce e degenerative del sistema nervoso, tutte
patologie legate alla presenza eccessiva di “radicali liberi” e proossidanti non
radicalici ed ai loro effetti degenerativi.
I radicali possedendo un elettrone spaiato nell’orbitale di valenza, risultano
altamente instabili e tendono a riequilibrarsi sottraendo un elettrone ad
un’altra specie chimica, rendendola instabile e innescando reazioni a catena.
Per esempio negli acidi nucleici queste alterazioni ossidative inferiscono
irreversibilmente nei processi di trascrizione, traduzione e replicazione del
DNA.
Il gruppo funzionale caratteristico dei composti fenolici è l’ ossidrile (–OH)
legato direttamente a un carbonio di un anello benzenico. Tale struttura
13
influenza le proprietà chimiche di questi composti poiché il gruppo ossidrilico
attiva le reazioni di sostituzione elettrofila nell’anello aromatico per presenza
di elettroni “mobili” o “disponibili”.
Le molecole con struttura o-diidrossi, sono caratterizzate da un elevata
attività antiossidante dovuta alla formazione di legami idrogeno
intramolecolari durante la reazione con i radicali liberi. La capacità di donare
idrogeno e l’inibizione dell’ossidazione (proprietà antiossidanti) quindi cresce
con l’aumentare dei gruppi idrossido nei composti fenolici.
Tra le attività più significative di queste molecole si annoverano la formazione
di legami idrogeno, la formazione di complessi con i metalli (chelazione),
proteine ed alcaloidi, la formazione di ossidi-esteri, le reazioni di
condensazione con aldeidi ed infine, la più importante, le reazioni di ossido-
riduzione (redox).
Le fonti delle specie reattive dell’ossigeno nell’organismo sono le reazioni
conseguenti alla catena respiratoria, alla fagocitosi, alla sintesi delle
prostaglandine, al sistema del citocromo P450, in tutte queste reazioni una
piccola parte dell’ossigeno sfugge alla normale utilizzazione portando così
alla formazione di composti instabili ed altamente reattivi (ROS). Le specie
reattive dell’ossigeno (ROS) sono responsabili delle reazioni da stress
ossidativo coinvolte in tutte le forme patologiche prima elencate. A livello
cellulare circa il 5 % del metabolismo dell’ossigeno si svolge attraverso
reazioni di riduzione implicanti il trasferimento di un solo elettrone e alla
formazione a cascata di diverse forme radicaliche (ROO●
, ●
O2-, ●
OH, NO●
,
●
ONO-2), che principalmente si situano intorno alla struttura mitocondriale ma
possono distribuirsi anche in vari distretti cellulari, in relazione alla loro
polarità (neutra nel caso di radicale ossidrilico, polare come anione
superossido).
I polifenoli agiscono principalmente donando radicali idrogeni a radicali
perossidi (ROO•) formatisi durante lo step iniziale dell’ossidazione lipidica e
successivamente formando un radicale stabile (R•) attraverso la reazione:
ROO• + RH →ROOH + R• (fig.1)
14
Fig.1 reazione dei polifenoli di donazione di atomi idrogeni a radicali perossidi
Lo studio dell’attività antiossidante dei composti fenolici dell’olio extravergine
di oliva ha messo in evidenza come l’orto-difenolo Idrossitirosolo (3,4-
DHPEA) e tutti i derivati dei secoiridoidi che contengono questo composto
nella loro struttura molecolare (3,4-DHPEA-EDA e 3,4-DHPEA-EA)
posseggono un maggior potere antiossidante rispetto al tirosolo (p-HPEA) e
ai tocoferoli, proteggendo i trigliceridi dell’olio vergine di oliva dai fenomeni di
natura ossidativa.
Di conseguenza la qualità dell’olio extra vergine di oliva è strettamente legata
alla concentrazione totale di queste sostanze fenoliche in esso contenute, è
infatti dalla loro attività antiossidante che dipende la shelf-life del prodotto
finale.
E’ stato dimostrato che tirosolo e idrossitirosolo sono biodisponibili negli
esseri umani e sono assorbiti in maniera dose-dipendente (1).
E’ noto che le patologie intercorrenti, traumi, sostanze tossiche ecc, danno
luogo nell’uomo a stress ossidativi e alla produzione di sostanze ossidanti
con azione altamente aggressiva contro le principali macro e micro molecole
dell’organismo quali lipidi, glucidi, protidi e DNA. Il precoce invecchiamento
delle cellule che ne deriva, favorisce l’insorgere di varie patologie gravi, quali
malattie aterosclerotiche, diabete, sclerosi multipla, artrite reumatoide,
enfisema polmonare, cataratta, Alzheimer, morbo di Parkinson, demenza
vascolare senile, tumori del seno, della prostrata, del colon e della cute ecc.
15
Gli studi focalizzati sulla valutazione della capacità antiossidante dei singoli
composti fenolici dell’olio extravergine di oliva hanno mostrano che l’
idrossitirosolo (HT) ha il più alto valore in termini di potere antiradicalico e il
valore più basso in termini del potenziale di ossidazione (2).
In virtù di questa sua caratteristica HT è considerato il composto polifenolico
dell’olio extravergine di oliva di maggiore importanza per la salute umana,
prevenendo malattie legate alla presenza eccessiva di radicali liberi e
proossidanti non radicalici cellulari e mitocondriali ed ai loro effetti
degenerativi.
I mitocondri contengono un alto livello di ossidanti, poiché la catena
respiratoria genera specie reattive. Il complesso I è un sito principale per la
produzione di radicali liberi dell'ossigeno, che può diventare molto elevata in
particolari condizioni fisiopatologiche (3).
E’ stato recentemente dimostrato che la presenza di HT, in colture cellulari,
comporta la stimolazione della biogenesi mitocondriale (4-5).
In questi lavori è stato evidenziato che HT, somministrato in diverse
concentrazioni a differenti linee di culture cellulari poste in condizioni di
stress, stimola l’espressione del coattivatore trascrizionale peroxisome
proliferator-activated receptor coactivator 1 α (PGC1α) il quale coordina la
biogenesi mitocondriale e che ha fra i suoi geni bersaglio NRF1 e NRF2
(fattori di trascrizione di geni nucleari) che a loro volta attivano Tfam (fattori di
trascrizione di geni mitocondriali). Le proteine NRFs risultano fondamentali
anche nella up-regulation di antiossidanti e enzimi xeno biotici, attivi durante
lo stress ossidativo. In questo senso la somministrazione di HT in vitro porta
un complessivo aumento del DNA mitocondriale (mtDNA) e del numero di
mitocondri.
Lo studio sul meccanismo d’azione di HT suggerisce un’attivazione mediante
fosforilazione HT-dipendente dell’ 5'AMP proteina chinasi attivata (AMPK)
con conseguente stimolazione dell’espressione di PGC1α, NRF1, NRF2 e
Tfam (fig.2). E’ stato inoltre osservato che il trattamento con HT determina un
miglioramento funzionale del mitocondrio, comprendendo un aumento
16
dell'attività ed dell’espressione proteica dei complessi mitocondriali I, II, III e
V, un maggiore consumo di ossigeno e un diminuzione dei contenuto di acidi
grassi liberi negli adipociti.
Ulteriori studi sull’effetto di HT sull'espressione dei geni regolatori
dell’ossidazione degli acidi grassi dimostrano che HT aumenta l’espressione
di PPARα (peroxisome proliferator-activated receptors α sono recettori
nucleari di proteine che regolano i geni che influenzano il metabolismo delle
lipoproteine e la captazione e l’ossidazione degli acidi grassi così come la
produzione di marcatori infiammatori.), CPT-1 (carnitina-palmitoil-transferasi
I, presente sulla parte esterna della membrana mitocondriale interna,
catalizza il trasferimento di gruppi acile dall'acil-CoA alla carnitina
producendo acil-carnitina, regolando quindi la lunga catena di trasporto degli
acidi grassi attraverso la membrana mitocondriale) PPARγ (peroxisome
proliferator-activated receptors γ regola il deposito degli acidi grassi e il
metabolismo del glucosio) e abbassa contemporaneamente i livelli dei FFA
(acidi grassi liberi, che nei livelli plasmatici negli individui obesi risultano
maggiormente concentrati).
Questi dati quindi dimostrano che HT oltre ad essere un promotore della
biogenesi e della la funzione mitocondriale favorisce l’ossidazione degli acidi
grassi.
La regolazione delle attività mitocondriali risulta un punto critico della
produzione di energia e della prevenzione dello stress ossidativo. In tal modo
promuovere la biogenesi mitocondriale può risultare una strategia per
contrastare l’insorgenza di patologie causate da disfunzioni mitocondriali.
17
Fig.2 .L’idrossitirosolo attiva la biogenesi mitocondriale mediante la fosforilazione attivante di AMPK
(come l’idrossitirosolo determini la fosforilazione di AMPK non è ancora chiaro).
E’ stato inoltre dimostrato che la somministrazione di idrossitirosolo in colture
cellulari porta all’attivazione di NRF2 e conseguente attivazione di enzimi di
fase II disintossicante: γ-glutamil-cisteinil-ligasi, NADPH (nicotinamide
adenina di nucleotide fosfato)-chinone ossidoreduttasi 1, eme-ossigenasi-1,
superossido dismutasi, perossiredossina e tioredossina nonché di altri enzimi
antiossidanti. E’ stato ipotizzato che HT induce enzimi di fase II
disintossicante mediante up-regolazione del pathway Keap1/Nrf2 (4)(fig.3).
Fig.3 Rappresentazione schematica dei possibili meccanismi di protezione dell'idrossitirosolo da danno
ossidativo e la disfunzione mitocondriale.
18
Ulteriori studi volti alla determinazione sull’impatto cardioprotettivo e
sull’effetto anti-invecchiamento da parte di diversi composti antiossidanti
hanno rilevato che HT ha un effetto stimolante di proteine chiave per la
longevità quali sirtuine (SirT) e le proteine Forkhead box O (FoxOs) (6 7).
Le sirtuine sono proteine implicate nei processi di invecchiamento,
regolazione della trascrizione, apoptosi, resistenza allo stress, e anche di
efficienza energetica e vigilanza durante le condizioni di basso introito
calorico (restrizione calorica). Inoltre, lo stesso studio ha evidenziato un ruolo
di HT nel ridurre la frequenza dell'infarto e nell’aumentare la durata della vita
nei ratti.
Le proteine FoxOs sono una famiglia di proteine coinvolte in diversi processi
cellulari fisiologici quali: proliferazione cellulare, apoptosi, risposta allo stress
dato da presenza di ROS, longevità, cancro e regolazione del ciclo cellulare.
Ulteriori studi ipotizzano che HT aumenti l’espressione della catalasi, enzima
coinvolto nel controllo dello stress ossidativo, mediante regolazione delle
proteine FoxOs, coinvolgendo un intricato network di modificazioni post
trascrizionali come AMPK (7).
Altri studi che riportano le proprietà antiossidanti di HT in sistemi biologici
mostrano che HT sopprime l’aumento dei livelli dei ROS mitocondriali
associata all'età aumentando l’attività della manganese superossido
dismutasi (MnSOD). La MnSOD è un enzima con proprietà antiossidanti
codificato a livello nucleare è localizzato nella matrice mitocondriale dove
asporta ioni superossido influenzando così l'ambiente redox della cellula (8).
Secondo questi studi le proprietà antiossidanti di HT sono probabilmente dati
della sua capacità di agire come un proossidante generando radicali liberi
con conseguente attivazione tempestiva di sistemi di difesa antiossidante
difensivi.
La biodisponibilità di HT nella dieta è confermato da analisi farmacocinetiche
sul trasporto intestinale di HT, in cui è dimostrate che le molecole HT sono
quantitativamente assorbite a livello intestinale tramite diffusione passiva (1,
9).
19
Dopo essermi soffermato sugli aspetti salutisti del idrossitirosolo, che date le
sue proprietà antiossidanti rappresenta probabilmente il composto minore
che riveste maggior interesse e quindi quello a cui è rivolto maggior
attenzione da parte del mondo scientifico, non bisogna dimenticare che
anche altri componenti minori dell olio extravergine di oliva hanno mostrato
avere effetti sicuramente benefici sulla salute umana .
Ad esempio fra i lignani l’acetossipinoresinolo e il pinoresinolo risultano
coinvolti nella prevenzione e nella riduzione dell’insorgenza del cancro della
prostata, del seno e colon; tra i flavonoidi la luteolina è una antiossidante che
riduce l’ossidazione delle lipoproteine LDL, e risulta avere un effetto
antinfiammatorio, anticancerogeno e modulatore del sistema immunitario,
mentre l’apigenina inibisce l’attività tirosin-kinasi dell’oncogene HER2
implicato nel cancro del seno.
20
III. VALUTAZIONE CLINICA DEL POTERE SALUTISCO DEGLI OLI
EXTRAVERGINE DI OLIVA
L’olio di oliva, costituisce uno dei lipidi alimentari più pregiati e apprezzati,
rappresentando una fonte nobilissima di grassi pregiati e sostanze
antiossidanti.
I lipidi in generale sono una fonte concentrata di energia (9Kcal/g) in forma di
riserva energetica nel tessuto adiposo, agiscono da isolante termico, fanno
parte dei costituenti delle membrane cellulari e delle guaine mieliniche, sono
precursori di vitamine (veicolandone quelle liposolubili), ormoni e
prostaglandine.
In nostro organismo deve assumere acidi grassi polinsaturi precostituiti
(presenti circa nel 12% degli acidi grassi totali dell’olio di oliva), non essendo
in grado di effettuare la sintesi di altri acidi grassi; per questo motivo, l’acido
linoleico (omega 6) linolenico α e γ (omega 3), e arachidonico, presenti
nell’olio di oliva in percentuali rispettivamente del 10, 0,8 e 0,4%, vengono
appunto chiamati acidi grassi essenziali (AGE). Questi importantissimi acidi
grassi costituiscono i precursori delle prostaglandine ad azione
antipertensiva, antitrombotica ed antiulcera, sono un fattore di crescita,
prevengono la steatosi epatica ed hanno fondamentale importanza nella
prevenzione dell’aterosclerosi.
Affinché gli acidi grassi polinsaturi (AGPI) possano esercitare sull’organismo
la loro azione benefica, è stato dimostrato che nella dieta deve essere
contemporaneamente presente la vitamina E, con condizioni ottimali quando
il rapporto tra quest’ultima (in mg %) e gli AGPI (in g %) è maggiore di 0,8.
Soprattutto per la prevenzione dei danni da carenza e superdosaggio di AGE
la composizione ottimale di un grasso alimentare corrisponde ad un
21
contenuto del 30% di acidi grassi saturi, 60% di acidi grassi monoinsaturi e
del 10% di acidi grassi polinsaturi.
L’olio extravergine di oliva oltre a presentare un contenuto di acidi grassi
vicinissimo a quella ottimale, circa 72% monoinsaturi (acido oleico) 12%
polinsaturi e saturi più del 15%, è l’unico grasso alimentare nel quale si trova
un rapporto vitamina E/AGPI che supera notevolmente il valore 0,8.
Grazie alla presenza di vitamina E, A e polifenoli, l’olio di oliva previene i
processi antiossidanti di tipo metabolico dei quali effetti benefici si è
argomentato nel capitolo precedente.
Data la sua elevata digeribilità e assimilabilità l’olio di oliva favorisce la
secrezione di sali biliari (effetto colicistocinetico) ed è quindi consigliato nella
dieta dei diabetici e degli obesi. Inoltre essendo un grasso vegetale ricco di
acidi grassi insaturi, garantisce bassi livelli di colesterolo nel sangue (effetto
ipocolesterolizzante) prevenendo l’insorgenza di malattie cardiovascolari.
Infatti il colesterolo presente nel sangue è trasportato da lipoproteine a alta
intensità HDL (high density lipoprotein) e a bassa intensità (low density
lipoprotein); le HDL svolgono una funzione positiva sulla diminuzione del
colesterolo rimuovendolo dai tessuti, incorporandolo al loro interno previa
esterificazione, e lo portano nel fegato; mentre le LDL, svolgendo il tragitto
inverso, sono responsabili della formazione delle placche coronariche.
I grassi saturi, presenti soprattutto nei grassi di origine animale,
contribuiscono ad aumentare la presenza delle LDL dannose, mentre i grassi
polinsaturi e moninsaturi ne diminuiscono la concentrazione favorendo
l’aumento dei livelli di HDL benefiche e difficilmente ossidabili.
Olio di oliva e obesitá
L’obesità è una patologia complessa, dall’eziologia multipla. Lo stile di vita,
fattori genetici e ambientali contribuiscono alla sua comparsa. I meccanismi
fisiopatologici correlati con l’obesità. sono rappresentati da uno squilibrio tra
la quantità d’energia assunta e spesa. A questa patologia sono legati il
22
diabete mellito non insulino-dipendente e le patologie cardiovascolari. Infatti, i
pazienti affetti da questa forma di diabete presentano un’elevata prevalenza
di obesità; inoltre, circa il 50% dei pazienti con ipertensione essenziale, sono
obesi.
Nei paesi industrializzati, i cibi ipercalorici come dolciumi e spuntini, poveri in
carboidrati complessi ed in fibre, ricchi invece di lipidi, sono facilmente
reperibili rappresentando in tal senso una delle principali cause di obesità e
sovrappeso.
Dati epidemiologici evidenziano una correlazione inversa tra consumo di
carboidrati complessi e peso corporeo relativo. Nei paesi dove si consumano
elevate quantità di carboidrati l’incidenza dell’obesità è minore rispetto ai
paesi in cui il consumo di grassi è alto.
L’olio di oliva rappresenta la fonte primaria di grassi vegetali della Dieta
Mediterranea; teoricamente, un eccessivo consumo di olio di oliva (come tutti
gli oli vegetali ha un elevato contenuto energetico poiché fornisce 9 kcal per
grammo) dovrebbe dare origine a sovrappeso e obesità. In realtà, tuttavia,
date le proprietà metaboliche dell’ olio di oliva precedentemente descritte la
quantità che viene usata per condire gli alimenti solitamente non è tale da
causare l’insorgenza di tali patologie.
Olio di oliva e malattie cardiovascolari
Anche in questo caso, esistono diversi fattori, sia genetico-metabolici
(l’ipercolesterolemia, il diabete mellito, l’obesità) che ambientali
(alimentazione, fumo di sigaretta), correlati con l’insorgenza di patologie
cardiovascolari.
Tra i fattori ambientali, la dieta rappresenta senza dubbio il fattore più
importante.
I fattori dietetici direttamente implicati sono i grassi alimentari poiché
influiscono sia sui lipidi che sulle lipoproteine plasmatiche. Gli acidi grassi
23
saturi, assunti con la dieta, in particolare con il consumo di grassi di origine
animale (burro, strutto e lardo), sono facilmente immagazzinati dalle cellule,
ma più difficilmente smaltiti; pertanto hanno un effetto pro-aterogeno. Invece
quelli insaturi, presenti nei grassi di origine vegetale (olio di oliva e di semi)
sono più facilmente metabolizzabili e conferiscono un’adeguata fluidità alle
membrane biologiche.
Tra i fattori genetico-metabolici, bisogna porre l’attenzione ai livelli di
colesterolo plasmatici. Correntemente, si distingue il colesterolo “cattivo”,
quello legato alle lipoproteine a bassa densità (VLDL e LDL), che tende a
depositarsi nelle arterie determinando aterosclerosi, e il colesterolo “buono”,
legato alle lipoproteine ad alta densità (HDL), che rappresenta il colesterolo
rimosso dalle arterie e diretto al fegato dove viene metabolizzato.
Studi epidemiologici hanno messo in evidenza la minore prevalenza di
aterosclerosi e di malattie cardiocircolatorie nell’area mediterranea, rispetto
ad altre regioni del nord Europa. I risultati di queste indagini sono stati in
parte attribuiti al tipo di dieta seguita dalle popolazioni mediterranee.
Infatti, a differenza della Dieta Mediterranea, la dieta dei paesi del nord
Europa, si basa sul consumo di abbondanti quantità di grassi animali, ricchi di
acidi grassi saturi. Questa sostanziale differenza tra i due tipi di
alimentazione, malgrado le similitudini tra i classici fattori di rischio per le
patologie cardiocircolatorie, è stata associata con un più basso rischio di
insorgenza di tali patologie. E’ noto infatti che un apporto nella dieta
alimentare (di circa il 15% delle calorie totali) di acido oleico (acido grasso
monoinsaturo più rappresentato nell’olio di oliva) diminuisce i livelli plasmatici
del complesso LDL-colesterolo e incrementa quelli HDL-colesterolo. Di
conseguenza l’aumento del consumo di acidi grassi monoinsaturi, al posto
degli acidi grassi polinsaturi, diminuisce il rischio d’insorgenza di
aterosclerosi, in quanto rende le lipoproteine circolanti meno sensibili ai
fenomeni ossidativi.
24
Bisogna precisare che le LDL sono aterogeniche soltanto dopo che abbiano
subito una modificazione ossidativa (oxLDL). Da questo punto di vista, gli
antiossidanti che possono evitare la perossidazione lipidica possono
evidentemente svolgere un ruolo importante nell’impedire la modificazione
ossidativa delle LDL. Inoltre diversi studi condotti in vitro ed in vivo hanno
dimostrato che i polifenoli dell’olio extravergine di oliva ricoprono un ruolo
importante nella prevenzione del danno aterosclerotico tramite l’inibizione
dell’ossidazione delle LDL. Uno studio spagnolo condotto su donne ipertese
ha evidenziato l’effetto di riduzione della pressione arteriosa nei soggetti
alimentati con olio d’oliva, ma non in quelli alimentati con l’olio di girasole
arricchito di acido oleico. Tale effetto è stata attribuito alla componente
“minore” non saponificabile, caratteristica dell’olio di oliva, che è ricca di
sostanze antiossidanti (tocoferoli e polifenoli) (10, 11).
Olio di oliva e Diabete
Nei Paesi industrializzati occidentali esiste una prevalenza particolarmente
elevata di diabete mellito non insulino–dipendente. Oltre ovviamente alla
predisposizione genetica, i fattori esogeni sono importanti nell’eziologia di
questa patologia. È noto da tempo che i popoli del bacino del Mediterraneo
hanno un minore rischio di insorgenza del diabete mellito rispetto ad altre
popolazioni. Le misure dietetiche adottate non sono importanti solo per la
prevenzione del diabete, ma costituiscono anche la base della terapia di tale
patologia. In tale ottica, la riduzione del consumo di acidi grassi saturi
costituisce una misura di fondamentale necessità, dal momento che i pazienti
diabetici sono notevolmente soggetti all’aterosclerosi.
Le diete ricche d’acidi grassi monoinsaturi, come già descritto in precedenza,
sono responsabili della riduzione dei livelli di colesterolo-LDL e aumentano
invece i livelli di colesterolo-HDL. Anche recenti indagini hanno ulteriormente
confermato che il controllo glicemico ed i profili lipoproteici sono migliorati da
25
una dieta ricca d’acidi grassi monoinsaturi (12). In tal senso la Dieta
Mediterranea segue perfettamente le linee tracciate dai diabetologi, infatti, ha
un basso contenuto d’acidi grassi saturi e di contro è ricca d’acidi grassi
monoinsaturi (acido oleico) derivanti anche dall’impiego d’olio di oliva.
Olio di oliva e tratto gastro-intestinale
Gli acidi grassi alimentari influenzano la funzionalità gastrica in particolare è
stati notato che una dieta ricca di olio di oliva diminuisce la secrezione di
acido nell’uomo ed altri mammiferi come cani e ratti.
L’olio di oliva esplica anche un’azione positiva sul tono e sull’attività della
cistifellea, per le sue proprietà colagoghe e colecistocinetiche (proprietà che
sono responsabili della motilità e dello svuotamento della cistifellea). Esiste
una correlazione inversa tra il consumo di grassi vegetali e l’incidenza dei
calcoli biliari, patologia molto comune nei Paesi industrializzati (prevalenza
del 38% in Europa e in America del Nord). Nel particolare da diversi studi è
emerso il ruolo opposto degli acidi grassi saturi e degli acidi grassi insaturi: i
primi stimolano la formazione dei calcoli biliari, mentre i secondi la riducono.
Quindi un’alimentazione che prevede un adeguato consumo di olio di oliva
ricco di acido oleico grasso monoinsaturo) esplica effetti benefici nella
prevenzione della calcolosi biliare e delle patologie correlate ad una
abbondante produzione di acido gastrico.
Olio di oliva e tumori
Dagli studi epidemiologici è emersa anche la bassa incidenza nei popoli del
Mediterraneo di alcuni tipi di tumore, come ad esempio al colon e alla
mammella. In particolare, nei paesi del nord Europa, dove prevale
nell’alimentazione il consumo di acidi grassi saturi, i tumori del colon hanno
un’alta incidenza. Tra le cause, si annovera una produzione sovrabbondante
26
di acidi biliari e loro derivati, trasformabili ad opera della flora batterica in
sostanze cancerogene. Numerosi sono i risultati epidemiologici che hanno
messo in risalto gli effetti benefici dell’olio di oliva, grasso vegetale ricco di
acido oleico e in particolare l’effetto preventivo sui tumori dell’endometrio,
delle ovaie della mammella, della prostata e del colon-retto.
L’evidenza di degli effetti benefici della Dieta Mediterranea è attribuita sia
all’ottimale rapporto tra acidi grassi monoinsaturi e polinsaturi ma anche alla
presenza dei composti antiossidanti. Molti alimenti vegetali contengono
sostanze ad azione anticancerosa, prevalentemente attive come
antiossidanti. Poiché i radicali liberi sono coinvolti nella genesi dei tumori, è di
notevole interesse lo studio dell’attività antitumorale dei composti fenolici
dell’olio di oliva. I composti fenolici sono in grado di bloccare i radicali liberi
evitando il danneggiamento dell’elica del DNA. L’idrossitirosolo, ad esempio,
esplica in vitro effetti antitumorali inibendo la proliferazione sia sulle linee
cellulari di leucemia promielocitica che dell’adenocarcinoma del colon.
Tra le sostanze ad attività anticancerogena, sono da tenere in notevole
considerazione i lignani, i composti fenolici che presenti nel nocciolo
dell’oliva. È stato infatti dimostrato che essi inibiscono la crescita di diversi tipi
di tumori: cutanei, mammari, del colon, polmonari. Negli animali, la
somministrazione di semi di lino (notevole fonte di lignani) previene
l’insorgenza di carcinoma mammario. Inoltre, le similitudini strutturali con
l’estradiolo e l’antiestrogeno sintetico tamoxifene, inducono a ritenere che i
lignani possano agire, almeno in parte, anche come antiestrogeni; infatti, essi
sono in grado di inibire la proliferazione indotta da estrogeni di cellule umane
di carcinoma mammario, nonché di aumentare i livelli di Sex Hormone-
Binding Globulin (SHBG: proteina plasmatica vettrice degli steroidi sessuali),
con conseguente riduzione dei livelli liberi, di estrogeni.
La popolarità sempre crescente della Dieta Mediterranea, ricca di olio d’oliva,
pesce, frutta fresca, vegetali e vino in quantità moderate, è basata su un
27
esteso settore di studi epidemiologici che mostrano una minore incidenza,
nelle popolazioni del bacino del Mediterraneo di malattie cardiovascolari e di
alcuni tipi di tumori, come pure un suo ruolo protettivo nei confronti di molti
fattori di rischio. Questi effetti sono principalmente attribuibili non soltanto
all’alto rapporto tra acidi grassi monoinsaturi e acidi grassi saturi, ma anche
ad altri componenti, come le fibre, le vitamine, i flavonoidi e i composti
fenolici. È inoltre stato dimostrato tramite uno studio epidemiologico condotto
in una popolazione anziana del Sud Italia, che elevati introiti di acidi grassi
monoinsaturi come l’acido oleico, proteggono del declino cognitivo correlato
all’età. In tale prospettiva, l’olio di oliva potrebbe esplicare, grazie ad un
elevato contenuto in acido oleico e alle sostanze antiossidanti, un ruolo
protettivo nei confronti di patologie neurodegenerative come l’Alzheimer e il
Parkinson.
L’olio di oliva rappresenta un alimento insostituibile nella Dieta Mediterranea (
3-5 cucchiai al giorno, in una normale alimentazione), risulta perciò
necessaria una corretta informazione rivolta sia ai produttori, al fine di
migliorare la qualità del prodotto, sia ai consumatori, che dovrebbero
considerarlo come un alimento di notevole importanza, strettamente correlato
alla loro salute.
28
IV. VALUTAZIONE ORGANOLETTICA SENSORIALE: PREGI E DIFETTI
DELL’OLIO EXTRAVERGINE DI OLIVA
I protocolli di analisi qualitativa dell’olio extravergine di oliva oltre a prevedere
le analisi chimiche e microbiologiche includono quasi sempre valutazione
delle caratteristiche organolettiche (panel test) eseguita da esperti
assaggiatori.
Per la maggior parte dei casi sono i costituenti minori a rendere piacevole e
gradito ai sensi gli alimenti risultando, oltre che benefici per la salute, il primo
parametro che è alla base per la valutazione della qualità.
Le sostanze fenoliche con le loro proprietà antiossidanti oltre a garantire una
buona conservazione dell’olio, conferiscono anche delle sfumature
organolettiche dall’amaro al piccante che sono evidenziate nel cosiddetto
flavour.
L’amaro per esempio è il sapore caratteristico dell’olio ottenuto da olive verdi
o inviate, mentre il piccante è sensazione pungente tipica degli oli ottenuti
all’inizio della campagna, da olive verdi ed è dovuto all’azione delle sostanze
fenoliche sulle terminazioni del nervo trigemino che si estendono a tutta la
cavità orale.
Esistono dei degustatori selezionati e allenati che attraverso i propri sensi,
emettono dei giudizi sui caratteri organolettici dell’olio. Per l’odore ed il
sapore sono coinvolti olfatto e gusto , mentre il flavour è valutato con i sensi
combinati dell’olfatto e del gusto e con i recettori tattili del cavo orale.
L’importanza delle analisi organolettiche è data dal fatto che questa analisi
consente di distinguere prodotti che alla luce delle sole determinazioni
chimico analitiche possono sembrare identici, poiché fino ad ora gli strumenti
29
chimici non consentono di valutare alcuni sfumature aromatiche degli oli
vergini di oliva che vengono invece determinate mediante l’analisi sensoriale.
Infatti, non a caso, si verifica che oli chimicamente perfetti presentino
anomalie organolettiche tali da indurre l’analista ad operare una
declassazione, in questo modo l’olio di oliva risulta il primo prodotto
alimentare dove l’analisi sensoriale entra tra i parametri utilizzabili con finalità
di discriminazione merceologica.
La valutazione del panel test porta a classificare gli oli di oliva vergini in
funzione della mediana dei difetti e della mediana del fruttato. Le persone che
fanno parte del panel sono allenate ad individuare ed apprezzare i caratteri
organolettici dell’olio di oliva, sia gradevoli che sgradevoli. Questi sono:
Attributi positivi:
-Fruttato, che può essere verde o maturo e avere una gradazione da intenso
(forte,selvaggio) medio (armonico, tenue) a leggero (soave,maturo, spento).
- Amaro
- Piccante
Altri sensazioni positive riportabili in scheda sono:
Dolce (assenza di amaro), Pizzicore, Gusto vegetale (sentore di carciofo,
mandorla, pomodoro maturo o verde, erba, sedano, rosmarino, ecc.)
Attributi negativi:
-Morchia/Riscaldo (fermentazione buttirica o lattica da residui di acqua di
vegetazione)
-Muffa/Umidità/Terra (fiscoli o olive sporche o ammassate)
-Avvinato/Acido/Agro (fermentazione acetica o olive acerbe non ancora
invaiate)
-Metallico (uso di dischi di ferro o frangitore metallico)
-Rancido (olio vecchio, olio ossidato)
Altre sensazioni negative da precisare in scheda possono derivare da:
· coltivazione o raccolta, es. Verme-Putrido (mosca olearia), Secco (olive
siccitose) Gelato (sapore secco o legno da olive gelate);
30
· trasformazione e tecnologie di estrazione, es. Cotto (eccessiva termo
impastatura), Foglia (carenza di defogliazione), Fecce (impianto molto
sporco), Grasso di macchina (trascuratezza nell’eliminazione dei resti di
grasso o di olio minerale dal macchinario del frantoio);
· conservazione, es. cetriolo (imbottigliamento prolungato, particolarmente in
lattina), Vecchio (olio che ha perso di freschezza, all’assaggio evidenzia
mancanza di personalità), Acerbo, Grossolano, Amaro vuoto (legnoso)
Amaro sgradevole.
La percezione di uno solo di questi attributi negativi a qualsiasi livello di
intensità basta per classificare l’olio assaggiato come difettoso e quindi non
definibile olio extravergine di oliva.
Il Capo Panel è esperto in vari tipi di oli, ed è responsabile
dell’organizzazione del panel, della presentazione dei campioni agli
assaggiatori e provvede al loro addestramento garantendo un adeguato
livello attitudinale.
Per la valutazione organolettica degli oli gli assaggiatori annotano su una
scheda l’intensità alla quale percepiscono ciascuno degli attributi negativi e
positivi. I dati sono successivamente elaborati mediante un programma
informatico per il calcolo statistico della mediana.
La valutazione organolettica del panel test impegna soprattutto i sensi
dell’olfatto e il gusto mentre l’analisi visiva risulta rivestire un ruolo di
secondaria importanza.
La percezione dell’odore, attraverso l’olfatto, è in netta correlazione alla
volatilità delle sostanze presenti nell’olio sottoposto ad analisi, esaltata dal
riscaldamento e dall’agitazione del prodotto.
Pertanto, in relazione all’analisi olfattiva, per evitare fenomeni di
assuefazione, la procedura precede una aspirazione primaria, interessando
entrambi le narici, e una secondaria, a distanza di tempo l’una dall’altra.
Con l’analisi visiva, invece si determina il colore, la limpidezza e l’intensità.
Il colore degli alimenti può condizionare il degustatore nell’espressione del
suo giudizio, per tale motivo la normativa prevedere l’utilizzazione di bicchieri
31
di vetro scuro tale da non permettere all’assaggiatore di percepire il colore
dell’olio, impedendo così qualsiasi pregiudizio che possa alterare l’obiettività
della determinazione, quindi quest’analisi viene presa in considerazione solo
dopo aver eseguito quella olfattiva e de gustativa.
Per l’analisi de gustativa è bene fare un cenno alla struttura della lingua che è
l’organo direttamente interessato a rilevare le sensazioni del sapore (acido,
salato, dolce e amaro). Infatti, attraverso le sue gemme gustative si giunge
alla rilevazione delle predette sensazioni, che da recenti studi, sembrano che
si possano percepire in ogni area della lingua. In ogni caso però, le parti della
lingua dove si percepisce maggiormente l’amaro sono sulla parte posteriore,
il dolce sulla punta, il salato sulla parte anteriore (lati e punta) e l’acido sui lati
o margini.
La procedura metodologica del panel test è prevista dalla norma comunitaria
introdotta dal Regolamento n.2568/91 in cui è specificato che per il
vocabolario generale, per la sala di assaggio, la metodologia generale per il
bicchiere di degustazione dell’olio, bisogna conformarsi alle prescrizioni del
Consiglio Oleico Internazionale.
32
V. PROCEDURE DI PRODUZIONE PER LA PRODUZIONE DELL’OLIO
EXTRAVERGINE DI OLIVA.
Le fasi standard della produzione dell’olio extravergine di oliva sono: la
raccolta delle olive, la molitura, la gramolatura, l’estrazione e conservazione.
Raccolta
La raccolta dei frutti dell’ulivo costituisce un operazione molto importante,
infatti la scelta della forma e del momento in cui viene effettuato influiscono
ad esempio:
· sulle caratteristiche organolettiche (gusto ed aroma) dell’olio che ne deriva;
· sulle caratteristiche chimiche come l’acidità che tende ad aumentare se la
raccolta è ritardata e a diminuire se anticipata;
· sulla qualità, sul costo di produzione e sulle raccolte future.
L’epoca della raccolta di raccolta è terminata considerando parametri come la
colorazione esterna dell’epidermide dell’oliva, il grado di inoliazione,
l’ammorbidimento della polpa, e la resistenza al distacco della drupa.
Si tende ad anticipare la raccolta al periodo del invaiatura inoltrata delle
drupe, perché cosi si ottiene un olio migliore, meno ossidabile e più digeribile,
contenendo le olive minore quantità di acidi polinsaturi.
Si evita così la probabilità di andare incontro a condizioni metereologiche
avverse che danneggerebbero le drupe. Generalmente si inizia la raccolta
dalla fine del mese di ottobre concludendo le operazione entro i primi giorni di
33
dicembre. Il sistema di raccolta migliore è la raccolta a mano o brucatura.
Questo metodo di raccolta è molto costoso e quindi eleva il costo di
produzione dell’olio.
Se per la raccolta si impiegano alcuni arnesi a forma di pettine di è in
presenza del metodo detto pettinatura generando una raccolta meno
consistente e con possibili danni alla pianta e al frutto. Invece se si
adoperano le pertiche si ha bacchiatura che pur aumentando la resa genera
la caduta dei rametti con eventuale penetrazione nella pianta di malattie
tipiche.
Con la raccolta meccanica, che avviene mediante scuotimento di tronchi e di
rami,mediante scuotitore o scovolatrice, il prodotto viene raccolto molto
velocemente , pero avvolte le drupe vengono danneggiate favorendo alcuni
processi chimici (al opera delle lipasi) che fanno aumentare l’acidità dell’olio
causando anche la perdita di importanti composti volatili. Quest’ultimo
metodo però è il metodo più pratico e utilizzato per la moderna raccolta delle
olive. Infine la raccattatura, che consiste nella raccolta delle olive cadute
naturalmente sul terreno; cadendo a terra le olive si presuppone che abbiano
raggiunto un grado di maturazione eccessivo, e restando a terra alcuni giorni
prima di essere raccolte, si alterano rapidamente con fenomeni di
inacidimento idrolitico. Da queste olive si ricava un olio con alta acidità
generalmente non commestibile (olio lampante).
La conservazione delle olive raccolte influenza la qualità dell’olio che ne
deriva. E’ consigliabile procedere nel minor tempo possibile alla molitura (24-
48 ore) utilizzando per il loro trasporto cassette forate in plastica evitando
così lo schiacciamento delle olive e l’instaurarsi di processi idrolitici, lipolitici e
ossidanti non che fenomeni di riscaldo.
Molitura
Prima di essere molite, le olive vengono sottoposte a mondanatura e lavaggio
ad esempio con lavatrici idropneumatiche che eliminano eventuali foglie ed
34
altri corpi estranei. Successivamente si esegue la molitura o frangitura con
frantoio con macine o molazze oppure a cilindri e martelli. La molitura mette a
contatto l’olio che era ben protetto intimamente nella cellula olifera con tutti gli
altri sui costituenti e le altri parti del frutto.
Gramolatura
La successiva gramolatura o miscelazione delle paste mira a rompere l’
emulsione olio-acqua e favorire l’aggregazione delle goccioline di olio.
Questa fase avviene all’interno di una macchina impastatrici orizzontali che,
mediante il lento movimento di una coclea, rende fluida la pasta di olive
ottenuta dalla macina o dal frangitore, preparandola così per la successiva
fase di estrazione. Sulla superficie della pasta delle olive si forma un strato di
olio che può essere raccolto con delle speciali lame di acciaio costituendo
l’olio extra vergine di oliva denominato “affiorato”. Questo é un olio di qualità
superiore
Estrazione
L’estrazione di olio della paste oleose può avvenire in diversi modi per
pressione, per centrifugazione o per percolamento: Queste operazioni
possono essere effettuate in modo continuo o discontinuo. Il sistema di
estrazione a pressione , che prevede le fasi di frangitura e pressatura, è detto
metodo classico, perchè era quello più usato nel passato con procedimento
discontinuo.
Ai giorni nostri si è passato dal torchio manuale a quello meccanico e
successivamente alle presse idrauliche. Le presse operano la pressione da
400 a 500 Kg/cm². Ad estrazione avvenuta si procede allo smontaggio del
pacchetto di fiscoli eliminando la sansa.
35
L’olio viene separato dall’acqua di vegetazione e dai residui solidi per
decantazione o mediante centrifugazione.
Oggi per lo più si utilizza il frantoio continuo che sostituisce le due fasi di
frangitura e pressatura o frangitura ed estrazione per centrifugazione con
macchine automatiche che producono la pasta olearia direttamente.
Nel sistema di estrazione per centrifugazione la pasta olearia dopo
abbondante gramolatura con eventuale addizione di acqua calda passa ad un
grande separatore centrifugo ad asse orizzontale (decanter a due otre fasi).
Se il separazione centrifugo è di tipo a tre fasi, lo stesso presenta tre uscite
uno per l’acqua di vegetazione,uno per la massa solida e uno è per il liquido
oleoso. Tale olio grezzo viene destinato alla filtrazione per conferirgli
limpidezza.
Invece l’estrazione per percolamento separa l’olio dalle paste mediante
migliaia di lamelle di acciaio, e la succesiva separazione dell’aqua di
vegetazione dall’olio avviene sempre mediante centrifugazione.
Alla fine della fase di centrifugazione l’acqua, che ha un peso specifico
superiore a quella dell’olio si raccoglie nella parte inferiore della centrifuga
mentre l’olio , più leggero , viene mediante convogliato in tubo di raccolta che
versa l’olio prodotto in tini normalmente in acciaio inox.
Va sottolineato che olio ottenuto con tutti questi metodi di estrazione descritti
può essere filtrato per consentire l’eliminazione delle sostanze sospese
pertanto si utilizzano filtri semplici a pressa o a placche continue
La filtrazione può avvenire con filtri in cotone, cartone o farina.
Conservazione dell’olio
L’olio una volta depurato dalle acque di vegetazione deve essere conservato
in maniera appropriata per mantenere inalterata la qualità.
Durante la prima fase della conservazione, da uno a sei mesi, gli oli sono
definiti oli morti; l’olio durante questo periodo matura, si migliora raffinandosi
nel colore , nel odore e nel sapore.
36
Nel secondo periodo che va da 6 mesi a un anno sono detti oli freschi o
giovani essendo questi oli più pregiati.
Olio può conservarsi in buono stato per un periodo di circa due anni, periodo
che varia anche in funzione dell’acidità libera che presenta; successivamente
diventa vecchio perdendo l’aroma e tendendo all’irrancidimento.
La conservazione dell’olio si compie negli oleari, ambienti asciutti, areati e
poco illuminati a temperatura costante da 12 a 16 gradi, in recipienti di
diverso materiale (terracotta verniciata, cisterna in acciaio inox o vasche
rivestite di materiali impermeabile) ben chiusi in modo da impedire il contatto
con l’ossigeno che può favorire l’irrancidimento. I contenitori più indicati sono
quelli in acciaio inox e in vetro opaco.
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  • 1. 1 UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI BARI Facoltà di Medicina Dipartimento di Scienze Mediche di Base, neuroscienze ed organi di senso CORSO DI FORMAZIONE: VALUTAZIONE NUTRIZIONALE E SALUTISTICO DI PRODOTTI AGROALIMENTARI ISTITUITO NELL’AMBITO DEL PROGETTO STRATEGICO, COD, CIP_PS101: “COSTITUENTI MINORI CARATTERIZZANTI E VALORE NUTRIZIONALE E SALUTISCO DEGLI OLI EXTRA VERGINI DI OLIVA PRODOTTI IN PUGLIA.” FINANZIATO DALLA REGIONE PUGLIA Dott. Giuliano Gattoni ANNO ACCADEMICO 2012
  • 2. 2 INDICE I. ANALISI CHIMICA DEI COSTITUENTI MINORI DEGLI OLI EXTRAVERGINE DI OLIVA………………………………………..3 ESTRAZIONE E DETERMINAZIONE SPETTROFOTOMETRICA DEI COMPOSTI FENOLICI……………………………………..6 II. VALUTAZIONE BIOCHIMICA E BIOLOGICO MOLECOLARE DEL VALORE ANTIOSSIDANTE DEI COSTITUENTI MINORI E DELL’IMPATTO SULLA BIOENERGETICA CELLULARE……………………………………..12 III. VALUTAZIONE CLINICA DEL POTERE SALUTISCO DEGLI OLI EXTRAVERGINE DI OLIVA…………………………………………………20 OLIO DI OLIVA E OBESITÁ ………………………………………………………………...…21 OLIO DI OLIVA E MALATTIE CARDIOVASCOLARI ………………………………………..22 OLIO DI OLIVA E DIABETE………………………………………………………………….….24 OLIO DI OLIVA E TRATTO GASTRO-INTESTINALE………………………………………..25 OLIO DI OLIVA E TUMORI ………………………………………………………………….....25 IV. VALUTAZIONE ORGANOLETTICA SENSORIALE: PREGI E DIFETTI DELL’OLIO EXTRAVERGINE DI OLIVA……………….28 V. PROCEDURE DI PRODUZIONE PER LA PRODUZIONE DELL’OLIO EXTRAVERGINE DI OLIVA……………………………………….32 RACCOLTA………………………………………………………………………………………..32 MOLITURA………………………………………………………………………………………...33 GRAMOLATURA………………………………………………………………………………….34 ESTRAZIONE …………………………………………………………………………………….34 CONSERVAZIONE……………………………………………………………………………….35 BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………………37
  • 3. 3 I. ANALISI CHIMICA DEI COSTITUENTI MINORI DEGLI OLI EXTRAVERGINE DI OLIVA L’olio extravergine è costituito al 98-99% da gliceridi (trigliceridi e minime quantità di mono e di gliceridi) che rappresentano la frazione saponificabile, mentre la frazione insaponificabile, ossia quelle sostanze facente parte dei cosiddetti costituenti minori, è nell’ordine dell’ 1-2% (idrocarburi, clorofille, caroteni, antociani, aromi, steroli, tocoferoli, polifenoli, e altri in quantità minime). I costituenti minori, chiamati l’insaponificabile di una sostanza grassa, sono quella frazione estratta con etere di petrolio, dopo saponificazione della stessa sostanza grassa con potassa alcolica. I costituenti minori hanno proprietà antiossidanti, prevengono le malattie tumorali e cardiovascolari, rivestono particolare interesse nella valutazione dietetica e per proprietà salutari dell’olio extravergine di oliva. Questi antiossidanti naturali presenti nella componente minore dell’olio inibiscono l’azione alterativa dell’ossigeno garantendo così resistenza all’autossidazione sia a temperatura ambiente per l’irrancidimento sei nei trattamenti a caldo. L’autossidazione è un alterazione che interessa sia i composti saturi che insaturi (frazione gliceridica), ma avviene con più facilità nei composti polinsaturi perchè presentano maggiore instabilità a livello nei gruppi metilenici situati tra i doppi legami non adiacenti dove è favorito il processo di formazione dei radicali liberi. La frazione insaponificabile, rappresentata dai costituenti minori, viene drasticamente ridotta dal processo di raffinazione dell’olio per questo motivo l’olio di oliva extravergine ha i maggiori effetti benefici sulla salute dell'organismo rispetto ad altri oli, in quanto l’olio extravergine, non essendo rettificato, contiene ancora la massima quantità della componente minore antiossidante.
  • 4. 4 I componenti minori dell’olio di oliva sono circa 230 composti e sono: - ESTRERI NON GLICERIDI E CERE - ALCOLI ALIFATICI - ALCOLI TRITERPENICI: eritrodiolo e uvaiolo -STEROLI: β-sitosterolo, camposterolo, stigmasterolo, ecc. - IDROCARBURI: squaluene, idroc.volatili (phenentrene, pirene, fluorantrene ecc.) carotenoidi (β-carotene e licopene) - PIGMENTI: clorofille a e b (feofitine) - COMPOSTI VOLATILI: propanale, esanale, ecc. - COMPOSTI FENOLICI: a) lipofili: tocoferoli e tocotrienoli (α,β,γ,δ) b) acidi idrofilici: acidi fenolici: serie benzoica: ac.benzoico, ac. gallico, ac.vanillico, ecc. serie cinnamica :ac.cinnamico, ac.caffeico, ac.cumarico alcoli polifenolici: idrossitirodolo (3,4 DHPEA), tiroslo (p-HPEA) e i glucosidi derivati secoiridoidi: oleoropeina ed i loro agliconi (3,4 DHPEA-EA), ligstroside aglicone, forma di aldeidica dell’acido elenoico legato all’idrossitirosolo (3,4 DHPEA-EDA), o al tirosolo (pHPEA- EDA) lignani: (+)-1-pinoresinolo e (+)-1-acetossopinoresinolo flavonoidi: apigenina, luteolina
  • 5. 5 Tra i composti della frazione in saponificabile le sostanze fenoliche idrofile sono quelle che posseggono maggiori proprietà biologiche, risultando quindi maggiormente interessanti dal punto di vista salutistico, come molecole a potenziale azione antiossidante, antitumorale, antiinfiammatorio ed antinfettivo. Le attuali conoscenze sulla composizione fenolica degli oli vergini di oliva evidenziano una loro forte variabilità a livello qualitativo e soprattutto quantitativo in relazione a fattori genetici, agronomici e tecnologici. I fenoli idrofili sono anche gli antiossidanti maggiormente concentrati nell’olio extravergine di oliva e alcuni di questi come i secoiridoidi sono presenti in natura unicamente nell’olio vergine di oliva. Mentre acidi fenolici e i flavonoidi sono presenti in piccole quantità, i secoiridoidi e i lignani sono i più concentrati. Alcuni secoiridoidi presenti nell’olio vergine di oliva derivano da secoiridoidi glucosidici dell’oliva formatisi durante il processo di estrazione meccanica e/o per maturazione del frutto ad opera dell’azione di β-glucosidasi endogene. Dall’oleuropeina, la dimetiloleuropeina e ligustroside, derivano gli antiossidanti più abbondanti dell’olio extravergine di oliva ossia, la forma dialdeidica dell’acido elenoico legato all’idrossitirosolo (3,4 DHPEA-EDA), o al tirosolo (pHPEA-EDA) e l’isomero dell’oleuropeina aglicone (3,4 DHPEA-EA). Da successive trasformazioni derivano gli agliconi derivati quali idrossitirosolo (3,4 DHPEA) dall’oleuropeina, e il tirosolo (pHPEA) dal ligustroside. Questi rappresentano gli alcoli fenolici più abbondanti dell’olio extravergine di oliva e la loro concentrazione aumenta durante la conservazione dell’olio per idrolisi dei loro precursori. Le sostanze fenoliche inoltre conferiscono la caratteristica nota organolettica (amara-piccante). Gli idrocarburi costruiscono il 30-50% della franzione in saponificabile dell’olio di oliva e tra essi il principale è lo squalene (idrocarburo insaturo). Tra i pigmenti colorati, che impartiscono colorazioni caratteristiche, i carotenoidi, conferiscono il colore giallo e uno dei più importanti è il β-
  • 6. 6 carotene. Le clorofille, presenti nei cloroplasti di tutte le piante verdi (nella forma a+b), sono presenti negli oli con tendenza di colore verde. Una componente molto interessante della qualità dell’olio sono gli steroli, perché essi sono caratteristici e specifici sia per la qualità che per quantità delle sostanze grasse. Nei lipidi di origine vegetale sono presente un gran numero di fitosteroli, accompagnati da tracce di colesterolo. Le sostanze contenute nei lipidi di origine vegetale, che presentano un gruppo funzionale alcolico, oltre agli steroli, sono gli alcol alifatici superiori (beenilico, lignocerilico, cerotilico, montanilico, ecc) e quelli triterpenici (cicloartenolo, metilcicloartenolo, eritrodiolo, uvaolo, ecc.), che negli oli si trovano esterificati agli acidi grassi nelle cere, mentre si trovano tal quali nell’insaponificabile. Essi rivestono importanza analitica, per la individuazione degli oli ottenuti mediante estrazione con solvente oppure a pressione. Nell’olio extravergine di oliva si riscontra un elevato contenuto di vitamina E (tocoferolo), alla quale si è attribuito un forte potere antiossidante ESTRAZIONE E DETERMINAZIONE SPETTROFOTOMETRICA DEI COMPOSTI FENOLICI Per l’estrazione dei composti fenolici due grammi di olio sono miscelati con con 1ml di N-esano, quest’ultimo va a estrarre la frazione saponificabile. Alla miscela vengono aggiunti 2ml di una soluzione metanolo:acqua 60:40 e dopo un’ulteriore agitazione il campione è sottoposto a centrifugazione per 5 min a 3000 giri. Successivamente la fase idroalcolica sottostante viene separata dalla frazione lipidica ancora in n-esano è sottoposta a due ulteriori lavaggi con la stessa miscela etanolo:acqua e successivamente le tre fasi idroalcoliche riunite vengono sottoposte ad un ulteriore lavaggio in N-esano e dopo ulteriore centrifugazione la fase fenolica estratta è concentrata a vuoto a 35°C mediante il rotavapor. Il residuo è stato risospeso in 0.5ml di miscela metanolo:acqua 50:50 e filtrato con filtri in nylon di porosità 0.45µm quindi staccato a -18°C.
  • 7. 7 Per la determinazione spettrofotometrica della concentrazione dei polifenoli totali 0,1ml dell’estratto fenolico ottenuto sono stati inseriti in un matraccio da 10ml dove vengono aggiunti 6ml di acqua bi distillata e 0.5ml di reattivo di Folin-Ciocalteu e dopo aver agitato per un minuto si aggiungono 2 ml di soluzione di carbonato di sodio al 15%; dopo aver agitato nuovamente si porta a volume con acqua bi-distillata e si pongono i campioni al buio per 2 ore dopo di che il valore di assorbanza viene letto a 750nm. Per la preparazione del bianco viene utilizzata la medesima procedura sostituendo una miscela metanolo:acqua 1:1 all’estratto fenolico. La curva di calibrazione è stata costruita in funzione dell’assorbanza a 750nm a diverse concentrazioni di acido gallico (12 punti con concentrazioni da 0.01mg/ml a 1mg/ml, r²=0.996). La concentrazione di polifenoli totali è stato espresso in mg di acido gallico su kg di olio. Per la successiva separazione dei singoli composti fenolici la metodica più applicata è quella che utilizza HPLC unito ad un detector a UV. Riguardo al rivelatore a UV quello a serie di diodi è il più utilizzato per una analisi di routine. Infatti grazie alle caratteristiche di questo rivelatore che è possibile rilevare gli spettri UV dei singoli composti fenolici. Questo aspetto è particolarmente importante nella valutazione analitica dei composti fenolici presenti nell’olio extravergine di oliva per la difficoltà di trovare tutti i composti di riferimento (standard) disponibili in commercio. Infatti solo gli acidi fenolici possono essere trovati come standard commerciali, mentre i derivati dei secoiridodi e dei lignani possono essere preventivamente estratti dagli oli con un’estrazione liquido-liquido (LLE) precedentemente descritta. Comparando metodologie che fanno uso di UV con detector a fluorescenza e GC-MS è stato dimostrato che l’utilizzazione di un detector a fluorescenza è maggiormente indicata per la discriminazione i lignani.
  • 8. 8 Sono di seguito riportate le strutture chimiche dei composti maggiormente concentrati della componente minore degli olio extravergine di oliva. Idrocarburi: β-carotene (1.a) e squalene (1.b) precursore degli steroli. Pigmenti: feofitina (2.a)
  • 9. 9 Composti fenolici: Tocoferoli (3.a). Acidi fenolici: Acido p-cumarico (4.a), Acido ferulico (4.b), Acido o-cumarico (4.c), Acido caffeico (4.d), acido sinapico (4.e). Alcol polifenolici: Idrossitirosolo (5.a), Tirosolo (5.b).
  • 10. 10 Secoiridoidi: Oleuroperina (6.a), Oleuropeina aglicone (6.b), Ligustoside (6.c), Ligustroside aglicone (6.d), forma di dialdeidica dell’acido elenoico legata all’idrossitirosolo (6.e), forma di diadeidica dell’acido elenoico legata al tirosolo (6.f).
  • 11. 11 Lignani: Pinoresinolo (7.a), Acetossipinoresinolo (7.b) Flavonoidi Apigenina (8.a), Luteolina (8.b)
  • 12. 12 II. VALUTAZIONE BIOCHIMICA E BIOLOGICO MOLECOLARE DEL VALORE ANTIOSSIDANTE DEI COSTITUENTI MINORI E DELL’IMPATTO SULLA BIOENERGETICA CELLULARE L’olio extravergine di oliva è costituito per l’ 1-2% da componenti minori che caratterizzano dei diversi oli vegetali. In particolare l’olio vergine di oliva è ricco in composti a struttura fenolica che rappresentano i composti maggiormente correlati con le proprietà salutistiche. Sebbene gli aspetti agronomici (cultivar, maturazione dei frutti, condizioni climatiche) e tecnologici (metodo di raccolta, defogliatura e lavaggio delle olive, conservazione delle drupe, frangitura, gramolatura, sistemi di conservazione dell’olio) della produzione dell’olio vergine di oliva ne influenzano qualitativamente e quantitativamente la sua composizione fenolica, il rapporto fra le concentrazioni dei polifenoli più abbondanti rimane sostanzialmente invariato. La struttura chimica dei polifenoli dona a questi composti una spiccata attività inibitoria nei confronti dei fenomeni ossidativi, attribuendo quindi a questi composti effetti rilevanti nella prevenzione primaria e secondaria di alcune importanti patologie cardiovascolari, oncologiche, malattie legate all’invecchiamento precoce e degenerative del sistema nervoso, tutte patologie legate alla presenza eccessiva di “radicali liberi” e proossidanti non radicalici ed ai loro effetti degenerativi. I radicali possedendo un elettrone spaiato nell’orbitale di valenza, risultano altamente instabili e tendono a riequilibrarsi sottraendo un elettrone ad un’altra specie chimica, rendendola instabile e innescando reazioni a catena. Per esempio negli acidi nucleici queste alterazioni ossidative inferiscono irreversibilmente nei processi di trascrizione, traduzione e replicazione del DNA. Il gruppo funzionale caratteristico dei composti fenolici è l’ ossidrile (–OH) legato direttamente a un carbonio di un anello benzenico. Tale struttura
  • 13. 13 influenza le proprietà chimiche di questi composti poiché il gruppo ossidrilico attiva le reazioni di sostituzione elettrofila nell’anello aromatico per presenza di elettroni “mobili” o “disponibili”. Le molecole con struttura o-diidrossi, sono caratterizzate da un elevata attività antiossidante dovuta alla formazione di legami idrogeno intramolecolari durante la reazione con i radicali liberi. La capacità di donare idrogeno e l’inibizione dell’ossidazione (proprietà antiossidanti) quindi cresce con l’aumentare dei gruppi idrossido nei composti fenolici. Tra le attività più significative di queste molecole si annoverano la formazione di legami idrogeno, la formazione di complessi con i metalli (chelazione), proteine ed alcaloidi, la formazione di ossidi-esteri, le reazioni di condensazione con aldeidi ed infine, la più importante, le reazioni di ossido- riduzione (redox). Le fonti delle specie reattive dell’ossigeno nell’organismo sono le reazioni conseguenti alla catena respiratoria, alla fagocitosi, alla sintesi delle prostaglandine, al sistema del citocromo P450, in tutte queste reazioni una piccola parte dell’ossigeno sfugge alla normale utilizzazione portando così alla formazione di composti instabili ed altamente reattivi (ROS). Le specie reattive dell’ossigeno (ROS) sono responsabili delle reazioni da stress ossidativo coinvolte in tutte le forme patologiche prima elencate. A livello cellulare circa il 5 % del metabolismo dell’ossigeno si svolge attraverso reazioni di riduzione implicanti il trasferimento di un solo elettrone e alla formazione a cascata di diverse forme radicaliche (ROO● , ● O2-, ● OH, NO● , ● ONO-2), che principalmente si situano intorno alla struttura mitocondriale ma possono distribuirsi anche in vari distretti cellulari, in relazione alla loro polarità (neutra nel caso di radicale ossidrilico, polare come anione superossido). I polifenoli agiscono principalmente donando radicali idrogeni a radicali perossidi (ROO•) formatisi durante lo step iniziale dell’ossidazione lipidica e successivamente formando un radicale stabile (R•) attraverso la reazione: ROO• + RH →ROOH + R• (fig.1)
  • 14. 14 Fig.1 reazione dei polifenoli di donazione di atomi idrogeni a radicali perossidi Lo studio dell’attività antiossidante dei composti fenolici dell’olio extravergine di oliva ha messo in evidenza come l’orto-difenolo Idrossitirosolo (3,4- DHPEA) e tutti i derivati dei secoiridoidi che contengono questo composto nella loro struttura molecolare (3,4-DHPEA-EDA e 3,4-DHPEA-EA) posseggono un maggior potere antiossidante rispetto al tirosolo (p-HPEA) e ai tocoferoli, proteggendo i trigliceridi dell’olio vergine di oliva dai fenomeni di natura ossidativa. Di conseguenza la qualità dell’olio extra vergine di oliva è strettamente legata alla concentrazione totale di queste sostanze fenoliche in esso contenute, è infatti dalla loro attività antiossidante che dipende la shelf-life del prodotto finale. E’ stato dimostrato che tirosolo e idrossitirosolo sono biodisponibili negli esseri umani e sono assorbiti in maniera dose-dipendente (1). E’ noto che le patologie intercorrenti, traumi, sostanze tossiche ecc, danno luogo nell’uomo a stress ossidativi e alla produzione di sostanze ossidanti con azione altamente aggressiva contro le principali macro e micro molecole dell’organismo quali lipidi, glucidi, protidi e DNA. Il precoce invecchiamento delle cellule che ne deriva, favorisce l’insorgere di varie patologie gravi, quali malattie aterosclerotiche, diabete, sclerosi multipla, artrite reumatoide, enfisema polmonare, cataratta, Alzheimer, morbo di Parkinson, demenza vascolare senile, tumori del seno, della prostrata, del colon e della cute ecc.
  • 15. 15 Gli studi focalizzati sulla valutazione della capacità antiossidante dei singoli composti fenolici dell’olio extravergine di oliva hanno mostrano che l’ idrossitirosolo (HT) ha il più alto valore in termini di potere antiradicalico e il valore più basso in termini del potenziale di ossidazione (2). In virtù di questa sua caratteristica HT è considerato il composto polifenolico dell’olio extravergine di oliva di maggiore importanza per la salute umana, prevenendo malattie legate alla presenza eccessiva di radicali liberi e proossidanti non radicalici cellulari e mitocondriali ed ai loro effetti degenerativi. I mitocondri contengono un alto livello di ossidanti, poiché la catena respiratoria genera specie reattive. Il complesso I è un sito principale per la produzione di radicali liberi dell'ossigeno, che può diventare molto elevata in particolari condizioni fisiopatologiche (3). E’ stato recentemente dimostrato che la presenza di HT, in colture cellulari, comporta la stimolazione della biogenesi mitocondriale (4-5). In questi lavori è stato evidenziato che HT, somministrato in diverse concentrazioni a differenti linee di culture cellulari poste in condizioni di stress, stimola l’espressione del coattivatore trascrizionale peroxisome proliferator-activated receptor coactivator 1 α (PGC1α) il quale coordina la biogenesi mitocondriale e che ha fra i suoi geni bersaglio NRF1 e NRF2 (fattori di trascrizione di geni nucleari) che a loro volta attivano Tfam (fattori di trascrizione di geni mitocondriali). Le proteine NRFs risultano fondamentali anche nella up-regulation di antiossidanti e enzimi xeno biotici, attivi durante lo stress ossidativo. In questo senso la somministrazione di HT in vitro porta un complessivo aumento del DNA mitocondriale (mtDNA) e del numero di mitocondri. Lo studio sul meccanismo d’azione di HT suggerisce un’attivazione mediante fosforilazione HT-dipendente dell’ 5'AMP proteina chinasi attivata (AMPK) con conseguente stimolazione dell’espressione di PGC1α, NRF1, NRF2 e Tfam (fig.2). E’ stato inoltre osservato che il trattamento con HT determina un miglioramento funzionale del mitocondrio, comprendendo un aumento
  • 16. 16 dell'attività ed dell’espressione proteica dei complessi mitocondriali I, II, III e V, un maggiore consumo di ossigeno e un diminuzione dei contenuto di acidi grassi liberi negli adipociti. Ulteriori studi sull’effetto di HT sull'espressione dei geni regolatori dell’ossidazione degli acidi grassi dimostrano che HT aumenta l’espressione di PPARα (peroxisome proliferator-activated receptors α sono recettori nucleari di proteine che regolano i geni che influenzano il metabolismo delle lipoproteine e la captazione e l’ossidazione degli acidi grassi così come la produzione di marcatori infiammatori.), CPT-1 (carnitina-palmitoil-transferasi I, presente sulla parte esterna della membrana mitocondriale interna, catalizza il trasferimento di gruppi acile dall'acil-CoA alla carnitina producendo acil-carnitina, regolando quindi la lunga catena di trasporto degli acidi grassi attraverso la membrana mitocondriale) PPARγ (peroxisome proliferator-activated receptors γ regola il deposito degli acidi grassi e il metabolismo del glucosio) e abbassa contemporaneamente i livelli dei FFA (acidi grassi liberi, che nei livelli plasmatici negli individui obesi risultano maggiormente concentrati). Questi dati quindi dimostrano che HT oltre ad essere un promotore della biogenesi e della la funzione mitocondriale favorisce l’ossidazione degli acidi grassi. La regolazione delle attività mitocondriali risulta un punto critico della produzione di energia e della prevenzione dello stress ossidativo. In tal modo promuovere la biogenesi mitocondriale può risultare una strategia per contrastare l’insorgenza di patologie causate da disfunzioni mitocondriali.
  • 17. 17 Fig.2 .L’idrossitirosolo attiva la biogenesi mitocondriale mediante la fosforilazione attivante di AMPK (come l’idrossitirosolo determini la fosforilazione di AMPK non è ancora chiaro). E’ stato inoltre dimostrato che la somministrazione di idrossitirosolo in colture cellulari porta all’attivazione di NRF2 e conseguente attivazione di enzimi di fase II disintossicante: γ-glutamil-cisteinil-ligasi, NADPH (nicotinamide adenina di nucleotide fosfato)-chinone ossidoreduttasi 1, eme-ossigenasi-1, superossido dismutasi, perossiredossina e tioredossina nonché di altri enzimi antiossidanti. E’ stato ipotizzato che HT induce enzimi di fase II disintossicante mediante up-regolazione del pathway Keap1/Nrf2 (4)(fig.3). Fig.3 Rappresentazione schematica dei possibili meccanismi di protezione dell'idrossitirosolo da danno ossidativo e la disfunzione mitocondriale.
  • 18. 18 Ulteriori studi volti alla determinazione sull’impatto cardioprotettivo e sull’effetto anti-invecchiamento da parte di diversi composti antiossidanti hanno rilevato che HT ha un effetto stimolante di proteine chiave per la longevità quali sirtuine (SirT) e le proteine Forkhead box O (FoxOs) (6 7). Le sirtuine sono proteine implicate nei processi di invecchiamento, regolazione della trascrizione, apoptosi, resistenza allo stress, e anche di efficienza energetica e vigilanza durante le condizioni di basso introito calorico (restrizione calorica). Inoltre, lo stesso studio ha evidenziato un ruolo di HT nel ridurre la frequenza dell'infarto e nell’aumentare la durata della vita nei ratti. Le proteine FoxOs sono una famiglia di proteine coinvolte in diversi processi cellulari fisiologici quali: proliferazione cellulare, apoptosi, risposta allo stress dato da presenza di ROS, longevità, cancro e regolazione del ciclo cellulare. Ulteriori studi ipotizzano che HT aumenti l’espressione della catalasi, enzima coinvolto nel controllo dello stress ossidativo, mediante regolazione delle proteine FoxOs, coinvolgendo un intricato network di modificazioni post trascrizionali come AMPK (7). Altri studi che riportano le proprietà antiossidanti di HT in sistemi biologici mostrano che HT sopprime l’aumento dei livelli dei ROS mitocondriali associata all'età aumentando l’attività della manganese superossido dismutasi (MnSOD). La MnSOD è un enzima con proprietà antiossidanti codificato a livello nucleare è localizzato nella matrice mitocondriale dove asporta ioni superossido influenzando così l'ambiente redox della cellula (8). Secondo questi studi le proprietà antiossidanti di HT sono probabilmente dati della sua capacità di agire come un proossidante generando radicali liberi con conseguente attivazione tempestiva di sistemi di difesa antiossidante difensivi. La biodisponibilità di HT nella dieta è confermato da analisi farmacocinetiche sul trasporto intestinale di HT, in cui è dimostrate che le molecole HT sono quantitativamente assorbite a livello intestinale tramite diffusione passiva (1, 9).
  • 19. 19 Dopo essermi soffermato sugli aspetti salutisti del idrossitirosolo, che date le sue proprietà antiossidanti rappresenta probabilmente il composto minore che riveste maggior interesse e quindi quello a cui è rivolto maggior attenzione da parte del mondo scientifico, non bisogna dimenticare che anche altri componenti minori dell olio extravergine di oliva hanno mostrato avere effetti sicuramente benefici sulla salute umana . Ad esempio fra i lignani l’acetossipinoresinolo e il pinoresinolo risultano coinvolti nella prevenzione e nella riduzione dell’insorgenza del cancro della prostata, del seno e colon; tra i flavonoidi la luteolina è una antiossidante che riduce l’ossidazione delle lipoproteine LDL, e risulta avere un effetto antinfiammatorio, anticancerogeno e modulatore del sistema immunitario, mentre l’apigenina inibisce l’attività tirosin-kinasi dell’oncogene HER2 implicato nel cancro del seno.
  • 20. 20 III. VALUTAZIONE CLINICA DEL POTERE SALUTISCO DEGLI OLI EXTRAVERGINE DI OLIVA L’olio di oliva, costituisce uno dei lipidi alimentari più pregiati e apprezzati, rappresentando una fonte nobilissima di grassi pregiati e sostanze antiossidanti. I lipidi in generale sono una fonte concentrata di energia (9Kcal/g) in forma di riserva energetica nel tessuto adiposo, agiscono da isolante termico, fanno parte dei costituenti delle membrane cellulari e delle guaine mieliniche, sono precursori di vitamine (veicolandone quelle liposolubili), ormoni e prostaglandine. In nostro organismo deve assumere acidi grassi polinsaturi precostituiti (presenti circa nel 12% degli acidi grassi totali dell’olio di oliva), non essendo in grado di effettuare la sintesi di altri acidi grassi; per questo motivo, l’acido linoleico (omega 6) linolenico α e γ (omega 3), e arachidonico, presenti nell’olio di oliva in percentuali rispettivamente del 10, 0,8 e 0,4%, vengono appunto chiamati acidi grassi essenziali (AGE). Questi importantissimi acidi grassi costituiscono i precursori delle prostaglandine ad azione antipertensiva, antitrombotica ed antiulcera, sono un fattore di crescita, prevengono la steatosi epatica ed hanno fondamentale importanza nella prevenzione dell’aterosclerosi. Affinché gli acidi grassi polinsaturi (AGPI) possano esercitare sull’organismo la loro azione benefica, è stato dimostrato che nella dieta deve essere contemporaneamente presente la vitamina E, con condizioni ottimali quando il rapporto tra quest’ultima (in mg %) e gli AGPI (in g %) è maggiore di 0,8. Soprattutto per la prevenzione dei danni da carenza e superdosaggio di AGE la composizione ottimale di un grasso alimentare corrisponde ad un
  • 21. 21 contenuto del 30% di acidi grassi saturi, 60% di acidi grassi monoinsaturi e del 10% di acidi grassi polinsaturi. L’olio extravergine di oliva oltre a presentare un contenuto di acidi grassi vicinissimo a quella ottimale, circa 72% monoinsaturi (acido oleico) 12% polinsaturi e saturi più del 15%, è l’unico grasso alimentare nel quale si trova un rapporto vitamina E/AGPI che supera notevolmente il valore 0,8. Grazie alla presenza di vitamina E, A e polifenoli, l’olio di oliva previene i processi antiossidanti di tipo metabolico dei quali effetti benefici si è argomentato nel capitolo precedente. Data la sua elevata digeribilità e assimilabilità l’olio di oliva favorisce la secrezione di sali biliari (effetto colicistocinetico) ed è quindi consigliato nella dieta dei diabetici e degli obesi. Inoltre essendo un grasso vegetale ricco di acidi grassi insaturi, garantisce bassi livelli di colesterolo nel sangue (effetto ipocolesterolizzante) prevenendo l’insorgenza di malattie cardiovascolari. Infatti il colesterolo presente nel sangue è trasportato da lipoproteine a alta intensità HDL (high density lipoprotein) e a bassa intensità (low density lipoprotein); le HDL svolgono una funzione positiva sulla diminuzione del colesterolo rimuovendolo dai tessuti, incorporandolo al loro interno previa esterificazione, e lo portano nel fegato; mentre le LDL, svolgendo il tragitto inverso, sono responsabili della formazione delle placche coronariche. I grassi saturi, presenti soprattutto nei grassi di origine animale, contribuiscono ad aumentare la presenza delle LDL dannose, mentre i grassi polinsaturi e moninsaturi ne diminuiscono la concentrazione favorendo l’aumento dei livelli di HDL benefiche e difficilmente ossidabili. Olio di oliva e obesitá L’obesità è una patologia complessa, dall’eziologia multipla. Lo stile di vita, fattori genetici e ambientali contribuiscono alla sua comparsa. I meccanismi fisiopatologici correlati con l’obesità. sono rappresentati da uno squilibrio tra la quantità d’energia assunta e spesa. A questa patologia sono legati il
  • 22. 22 diabete mellito non insulino-dipendente e le patologie cardiovascolari. Infatti, i pazienti affetti da questa forma di diabete presentano un’elevata prevalenza di obesità; inoltre, circa il 50% dei pazienti con ipertensione essenziale, sono obesi. Nei paesi industrializzati, i cibi ipercalorici come dolciumi e spuntini, poveri in carboidrati complessi ed in fibre, ricchi invece di lipidi, sono facilmente reperibili rappresentando in tal senso una delle principali cause di obesità e sovrappeso. Dati epidemiologici evidenziano una correlazione inversa tra consumo di carboidrati complessi e peso corporeo relativo. Nei paesi dove si consumano elevate quantità di carboidrati l’incidenza dell’obesità è minore rispetto ai paesi in cui il consumo di grassi è alto. L’olio di oliva rappresenta la fonte primaria di grassi vegetali della Dieta Mediterranea; teoricamente, un eccessivo consumo di olio di oliva (come tutti gli oli vegetali ha un elevato contenuto energetico poiché fornisce 9 kcal per grammo) dovrebbe dare origine a sovrappeso e obesità. In realtà, tuttavia, date le proprietà metaboliche dell’ olio di oliva precedentemente descritte la quantità che viene usata per condire gli alimenti solitamente non è tale da causare l’insorgenza di tali patologie. Olio di oliva e malattie cardiovascolari Anche in questo caso, esistono diversi fattori, sia genetico-metabolici (l’ipercolesterolemia, il diabete mellito, l’obesità) che ambientali (alimentazione, fumo di sigaretta), correlati con l’insorgenza di patologie cardiovascolari. Tra i fattori ambientali, la dieta rappresenta senza dubbio il fattore più importante. I fattori dietetici direttamente implicati sono i grassi alimentari poiché influiscono sia sui lipidi che sulle lipoproteine plasmatiche. Gli acidi grassi
  • 23. 23 saturi, assunti con la dieta, in particolare con il consumo di grassi di origine animale (burro, strutto e lardo), sono facilmente immagazzinati dalle cellule, ma più difficilmente smaltiti; pertanto hanno un effetto pro-aterogeno. Invece quelli insaturi, presenti nei grassi di origine vegetale (olio di oliva e di semi) sono più facilmente metabolizzabili e conferiscono un’adeguata fluidità alle membrane biologiche. Tra i fattori genetico-metabolici, bisogna porre l’attenzione ai livelli di colesterolo plasmatici. Correntemente, si distingue il colesterolo “cattivo”, quello legato alle lipoproteine a bassa densità (VLDL e LDL), che tende a depositarsi nelle arterie determinando aterosclerosi, e il colesterolo “buono”, legato alle lipoproteine ad alta densità (HDL), che rappresenta il colesterolo rimosso dalle arterie e diretto al fegato dove viene metabolizzato. Studi epidemiologici hanno messo in evidenza la minore prevalenza di aterosclerosi e di malattie cardiocircolatorie nell’area mediterranea, rispetto ad altre regioni del nord Europa. I risultati di queste indagini sono stati in parte attribuiti al tipo di dieta seguita dalle popolazioni mediterranee. Infatti, a differenza della Dieta Mediterranea, la dieta dei paesi del nord Europa, si basa sul consumo di abbondanti quantità di grassi animali, ricchi di acidi grassi saturi. Questa sostanziale differenza tra i due tipi di alimentazione, malgrado le similitudini tra i classici fattori di rischio per le patologie cardiocircolatorie, è stata associata con un più basso rischio di insorgenza di tali patologie. E’ noto infatti che un apporto nella dieta alimentare (di circa il 15% delle calorie totali) di acido oleico (acido grasso monoinsaturo più rappresentato nell’olio di oliva) diminuisce i livelli plasmatici del complesso LDL-colesterolo e incrementa quelli HDL-colesterolo. Di conseguenza l’aumento del consumo di acidi grassi monoinsaturi, al posto degli acidi grassi polinsaturi, diminuisce il rischio d’insorgenza di aterosclerosi, in quanto rende le lipoproteine circolanti meno sensibili ai fenomeni ossidativi.
  • 24. 24 Bisogna precisare che le LDL sono aterogeniche soltanto dopo che abbiano subito una modificazione ossidativa (oxLDL). Da questo punto di vista, gli antiossidanti che possono evitare la perossidazione lipidica possono evidentemente svolgere un ruolo importante nell’impedire la modificazione ossidativa delle LDL. Inoltre diversi studi condotti in vitro ed in vivo hanno dimostrato che i polifenoli dell’olio extravergine di oliva ricoprono un ruolo importante nella prevenzione del danno aterosclerotico tramite l’inibizione dell’ossidazione delle LDL. Uno studio spagnolo condotto su donne ipertese ha evidenziato l’effetto di riduzione della pressione arteriosa nei soggetti alimentati con olio d’oliva, ma non in quelli alimentati con l’olio di girasole arricchito di acido oleico. Tale effetto è stata attribuito alla componente “minore” non saponificabile, caratteristica dell’olio di oliva, che è ricca di sostanze antiossidanti (tocoferoli e polifenoli) (10, 11). Olio di oliva e Diabete Nei Paesi industrializzati occidentali esiste una prevalenza particolarmente elevata di diabete mellito non insulino–dipendente. Oltre ovviamente alla predisposizione genetica, i fattori esogeni sono importanti nell’eziologia di questa patologia. È noto da tempo che i popoli del bacino del Mediterraneo hanno un minore rischio di insorgenza del diabete mellito rispetto ad altre popolazioni. Le misure dietetiche adottate non sono importanti solo per la prevenzione del diabete, ma costituiscono anche la base della terapia di tale patologia. In tale ottica, la riduzione del consumo di acidi grassi saturi costituisce una misura di fondamentale necessità, dal momento che i pazienti diabetici sono notevolmente soggetti all’aterosclerosi. Le diete ricche d’acidi grassi monoinsaturi, come già descritto in precedenza, sono responsabili della riduzione dei livelli di colesterolo-LDL e aumentano invece i livelli di colesterolo-HDL. Anche recenti indagini hanno ulteriormente confermato che il controllo glicemico ed i profili lipoproteici sono migliorati da
  • 25. 25 una dieta ricca d’acidi grassi monoinsaturi (12). In tal senso la Dieta Mediterranea segue perfettamente le linee tracciate dai diabetologi, infatti, ha un basso contenuto d’acidi grassi saturi e di contro è ricca d’acidi grassi monoinsaturi (acido oleico) derivanti anche dall’impiego d’olio di oliva. Olio di oliva e tratto gastro-intestinale Gli acidi grassi alimentari influenzano la funzionalità gastrica in particolare è stati notato che una dieta ricca di olio di oliva diminuisce la secrezione di acido nell’uomo ed altri mammiferi come cani e ratti. L’olio di oliva esplica anche un’azione positiva sul tono e sull’attività della cistifellea, per le sue proprietà colagoghe e colecistocinetiche (proprietà che sono responsabili della motilità e dello svuotamento della cistifellea). Esiste una correlazione inversa tra il consumo di grassi vegetali e l’incidenza dei calcoli biliari, patologia molto comune nei Paesi industrializzati (prevalenza del 38% in Europa e in America del Nord). Nel particolare da diversi studi è emerso il ruolo opposto degli acidi grassi saturi e degli acidi grassi insaturi: i primi stimolano la formazione dei calcoli biliari, mentre i secondi la riducono. Quindi un’alimentazione che prevede un adeguato consumo di olio di oliva ricco di acido oleico grasso monoinsaturo) esplica effetti benefici nella prevenzione della calcolosi biliare e delle patologie correlate ad una abbondante produzione di acido gastrico. Olio di oliva e tumori Dagli studi epidemiologici è emersa anche la bassa incidenza nei popoli del Mediterraneo di alcuni tipi di tumore, come ad esempio al colon e alla mammella. In particolare, nei paesi del nord Europa, dove prevale nell’alimentazione il consumo di acidi grassi saturi, i tumori del colon hanno un’alta incidenza. Tra le cause, si annovera una produzione sovrabbondante
  • 26. 26 di acidi biliari e loro derivati, trasformabili ad opera della flora batterica in sostanze cancerogene. Numerosi sono i risultati epidemiologici che hanno messo in risalto gli effetti benefici dell’olio di oliva, grasso vegetale ricco di acido oleico e in particolare l’effetto preventivo sui tumori dell’endometrio, delle ovaie della mammella, della prostata e del colon-retto. L’evidenza di degli effetti benefici della Dieta Mediterranea è attribuita sia all’ottimale rapporto tra acidi grassi monoinsaturi e polinsaturi ma anche alla presenza dei composti antiossidanti. Molti alimenti vegetali contengono sostanze ad azione anticancerosa, prevalentemente attive come antiossidanti. Poiché i radicali liberi sono coinvolti nella genesi dei tumori, è di notevole interesse lo studio dell’attività antitumorale dei composti fenolici dell’olio di oliva. I composti fenolici sono in grado di bloccare i radicali liberi evitando il danneggiamento dell’elica del DNA. L’idrossitirosolo, ad esempio, esplica in vitro effetti antitumorali inibendo la proliferazione sia sulle linee cellulari di leucemia promielocitica che dell’adenocarcinoma del colon. Tra le sostanze ad attività anticancerogena, sono da tenere in notevole considerazione i lignani, i composti fenolici che presenti nel nocciolo dell’oliva. È stato infatti dimostrato che essi inibiscono la crescita di diversi tipi di tumori: cutanei, mammari, del colon, polmonari. Negli animali, la somministrazione di semi di lino (notevole fonte di lignani) previene l’insorgenza di carcinoma mammario. Inoltre, le similitudini strutturali con l’estradiolo e l’antiestrogeno sintetico tamoxifene, inducono a ritenere che i lignani possano agire, almeno in parte, anche come antiestrogeni; infatti, essi sono in grado di inibire la proliferazione indotta da estrogeni di cellule umane di carcinoma mammario, nonché di aumentare i livelli di Sex Hormone- Binding Globulin (SHBG: proteina plasmatica vettrice degli steroidi sessuali), con conseguente riduzione dei livelli liberi, di estrogeni. La popolarità sempre crescente della Dieta Mediterranea, ricca di olio d’oliva, pesce, frutta fresca, vegetali e vino in quantità moderate, è basata su un
  • 27. 27 esteso settore di studi epidemiologici che mostrano una minore incidenza, nelle popolazioni del bacino del Mediterraneo di malattie cardiovascolari e di alcuni tipi di tumori, come pure un suo ruolo protettivo nei confronti di molti fattori di rischio. Questi effetti sono principalmente attribuibili non soltanto all’alto rapporto tra acidi grassi monoinsaturi e acidi grassi saturi, ma anche ad altri componenti, come le fibre, le vitamine, i flavonoidi e i composti fenolici. È inoltre stato dimostrato tramite uno studio epidemiologico condotto in una popolazione anziana del Sud Italia, che elevati introiti di acidi grassi monoinsaturi come l’acido oleico, proteggono del declino cognitivo correlato all’età. In tale prospettiva, l’olio di oliva potrebbe esplicare, grazie ad un elevato contenuto in acido oleico e alle sostanze antiossidanti, un ruolo protettivo nei confronti di patologie neurodegenerative come l’Alzheimer e il Parkinson. L’olio di oliva rappresenta un alimento insostituibile nella Dieta Mediterranea ( 3-5 cucchiai al giorno, in una normale alimentazione), risulta perciò necessaria una corretta informazione rivolta sia ai produttori, al fine di migliorare la qualità del prodotto, sia ai consumatori, che dovrebbero considerarlo come un alimento di notevole importanza, strettamente correlato alla loro salute.
  • 28. 28 IV. VALUTAZIONE ORGANOLETTICA SENSORIALE: PREGI E DIFETTI DELL’OLIO EXTRAVERGINE DI OLIVA I protocolli di analisi qualitativa dell’olio extravergine di oliva oltre a prevedere le analisi chimiche e microbiologiche includono quasi sempre valutazione delle caratteristiche organolettiche (panel test) eseguita da esperti assaggiatori. Per la maggior parte dei casi sono i costituenti minori a rendere piacevole e gradito ai sensi gli alimenti risultando, oltre che benefici per la salute, il primo parametro che è alla base per la valutazione della qualità. Le sostanze fenoliche con le loro proprietà antiossidanti oltre a garantire una buona conservazione dell’olio, conferiscono anche delle sfumature organolettiche dall’amaro al piccante che sono evidenziate nel cosiddetto flavour. L’amaro per esempio è il sapore caratteristico dell’olio ottenuto da olive verdi o inviate, mentre il piccante è sensazione pungente tipica degli oli ottenuti all’inizio della campagna, da olive verdi ed è dovuto all’azione delle sostanze fenoliche sulle terminazioni del nervo trigemino che si estendono a tutta la cavità orale. Esistono dei degustatori selezionati e allenati che attraverso i propri sensi, emettono dei giudizi sui caratteri organolettici dell’olio. Per l’odore ed il sapore sono coinvolti olfatto e gusto , mentre il flavour è valutato con i sensi combinati dell’olfatto e del gusto e con i recettori tattili del cavo orale. L’importanza delle analisi organolettiche è data dal fatto che questa analisi consente di distinguere prodotti che alla luce delle sole determinazioni chimico analitiche possono sembrare identici, poiché fino ad ora gli strumenti
  • 29. 29 chimici non consentono di valutare alcuni sfumature aromatiche degli oli vergini di oliva che vengono invece determinate mediante l’analisi sensoriale. Infatti, non a caso, si verifica che oli chimicamente perfetti presentino anomalie organolettiche tali da indurre l’analista ad operare una declassazione, in questo modo l’olio di oliva risulta il primo prodotto alimentare dove l’analisi sensoriale entra tra i parametri utilizzabili con finalità di discriminazione merceologica. La valutazione del panel test porta a classificare gli oli di oliva vergini in funzione della mediana dei difetti e della mediana del fruttato. Le persone che fanno parte del panel sono allenate ad individuare ed apprezzare i caratteri organolettici dell’olio di oliva, sia gradevoli che sgradevoli. Questi sono: Attributi positivi: -Fruttato, che può essere verde o maturo e avere una gradazione da intenso (forte,selvaggio) medio (armonico, tenue) a leggero (soave,maturo, spento). - Amaro - Piccante Altri sensazioni positive riportabili in scheda sono: Dolce (assenza di amaro), Pizzicore, Gusto vegetale (sentore di carciofo, mandorla, pomodoro maturo o verde, erba, sedano, rosmarino, ecc.) Attributi negativi: -Morchia/Riscaldo (fermentazione buttirica o lattica da residui di acqua di vegetazione) -Muffa/Umidità/Terra (fiscoli o olive sporche o ammassate) -Avvinato/Acido/Agro (fermentazione acetica o olive acerbe non ancora invaiate) -Metallico (uso di dischi di ferro o frangitore metallico) -Rancido (olio vecchio, olio ossidato) Altre sensazioni negative da precisare in scheda possono derivare da: · coltivazione o raccolta, es. Verme-Putrido (mosca olearia), Secco (olive siccitose) Gelato (sapore secco o legno da olive gelate);
  • 30. 30 · trasformazione e tecnologie di estrazione, es. Cotto (eccessiva termo impastatura), Foglia (carenza di defogliazione), Fecce (impianto molto sporco), Grasso di macchina (trascuratezza nell’eliminazione dei resti di grasso o di olio minerale dal macchinario del frantoio); · conservazione, es. cetriolo (imbottigliamento prolungato, particolarmente in lattina), Vecchio (olio che ha perso di freschezza, all’assaggio evidenzia mancanza di personalità), Acerbo, Grossolano, Amaro vuoto (legnoso) Amaro sgradevole. La percezione di uno solo di questi attributi negativi a qualsiasi livello di intensità basta per classificare l’olio assaggiato come difettoso e quindi non definibile olio extravergine di oliva. Il Capo Panel è esperto in vari tipi di oli, ed è responsabile dell’organizzazione del panel, della presentazione dei campioni agli assaggiatori e provvede al loro addestramento garantendo un adeguato livello attitudinale. Per la valutazione organolettica degli oli gli assaggiatori annotano su una scheda l’intensità alla quale percepiscono ciascuno degli attributi negativi e positivi. I dati sono successivamente elaborati mediante un programma informatico per il calcolo statistico della mediana. La valutazione organolettica del panel test impegna soprattutto i sensi dell’olfatto e il gusto mentre l’analisi visiva risulta rivestire un ruolo di secondaria importanza. La percezione dell’odore, attraverso l’olfatto, è in netta correlazione alla volatilità delle sostanze presenti nell’olio sottoposto ad analisi, esaltata dal riscaldamento e dall’agitazione del prodotto. Pertanto, in relazione all’analisi olfattiva, per evitare fenomeni di assuefazione, la procedura precede una aspirazione primaria, interessando entrambi le narici, e una secondaria, a distanza di tempo l’una dall’altra. Con l’analisi visiva, invece si determina il colore, la limpidezza e l’intensità. Il colore degli alimenti può condizionare il degustatore nell’espressione del suo giudizio, per tale motivo la normativa prevedere l’utilizzazione di bicchieri
  • 31. 31 di vetro scuro tale da non permettere all’assaggiatore di percepire il colore dell’olio, impedendo così qualsiasi pregiudizio che possa alterare l’obiettività della determinazione, quindi quest’analisi viene presa in considerazione solo dopo aver eseguito quella olfattiva e de gustativa. Per l’analisi de gustativa è bene fare un cenno alla struttura della lingua che è l’organo direttamente interessato a rilevare le sensazioni del sapore (acido, salato, dolce e amaro). Infatti, attraverso le sue gemme gustative si giunge alla rilevazione delle predette sensazioni, che da recenti studi, sembrano che si possano percepire in ogni area della lingua. In ogni caso però, le parti della lingua dove si percepisce maggiormente l’amaro sono sulla parte posteriore, il dolce sulla punta, il salato sulla parte anteriore (lati e punta) e l’acido sui lati o margini. La procedura metodologica del panel test è prevista dalla norma comunitaria introdotta dal Regolamento n.2568/91 in cui è specificato che per il vocabolario generale, per la sala di assaggio, la metodologia generale per il bicchiere di degustazione dell’olio, bisogna conformarsi alle prescrizioni del Consiglio Oleico Internazionale.
  • 32. 32 V. PROCEDURE DI PRODUZIONE PER LA PRODUZIONE DELL’OLIO EXTRAVERGINE DI OLIVA. Le fasi standard della produzione dell’olio extravergine di oliva sono: la raccolta delle olive, la molitura, la gramolatura, l’estrazione e conservazione. Raccolta La raccolta dei frutti dell’ulivo costituisce un operazione molto importante, infatti la scelta della forma e del momento in cui viene effettuato influiscono ad esempio: · sulle caratteristiche organolettiche (gusto ed aroma) dell’olio che ne deriva; · sulle caratteristiche chimiche come l’acidità che tende ad aumentare se la raccolta è ritardata e a diminuire se anticipata; · sulla qualità, sul costo di produzione e sulle raccolte future. L’epoca della raccolta di raccolta è terminata considerando parametri come la colorazione esterna dell’epidermide dell’oliva, il grado di inoliazione, l’ammorbidimento della polpa, e la resistenza al distacco della drupa. Si tende ad anticipare la raccolta al periodo del invaiatura inoltrata delle drupe, perché cosi si ottiene un olio migliore, meno ossidabile e più digeribile, contenendo le olive minore quantità di acidi polinsaturi. Si evita così la probabilità di andare incontro a condizioni metereologiche avverse che danneggerebbero le drupe. Generalmente si inizia la raccolta dalla fine del mese di ottobre concludendo le operazione entro i primi giorni di
  • 33. 33 dicembre. Il sistema di raccolta migliore è la raccolta a mano o brucatura. Questo metodo di raccolta è molto costoso e quindi eleva il costo di produzione dell’olio. Se per la raccolta si impiegano alcuni arnesi a forma di pettine di è in presenza del metodo detto pettinatura generando una raccolta meno consistente e con possibili danni alla pianta e al frutto. Invece se si adoperano le pertiche si ha bacchiatura che pur aumentando la resa genera la caduta dei rametti con eventuale penetrazione nella pianta di malattie tipiche. Con la raccolta meccanica, che avviene mediante scuotimento di tronchi e di rami,mediante scuotitore o scovolatrice, il prodotto viene raccolto molto velocemente , pero avvolte le drupe vengono danneggiate favorendo alcuni processi chimici (al opera delle lipasi) che fanno aumentare l’acidità dell’olio causando anche la perdita di importanti composti volatili. Quest’ultimo metodo però è il metodo più pratico e utilizzato per la moderna raccolta delle olive. Infine la raccattatura, che consiste nella raccolta delle olive cadute naturalmente sul terreno; cadendo a terra le olive si presuppone che abbiano raggiunto un grado di maturazione eccessivo, e restando a terra alcuni giorni prima di essere raccolte, si alterano rapidamente con fenomeni di inacidimento idrolitico. Da queste olive si ricava un olio con alta acidità generalmente non commestibile (olio lampante). La conservazione delle olive raccolte influenza la qualità dell’olio che ne deriva. E’ consigliabile procedere nel minor tempo possibile alla molitura (24- 48 ore) utilizzando per il loro trasporto cassette forate in plastica evitando così lo schiacciamento delle olive e l’instaurarsi di processi idrolitici, lipolitici e ossidanti non che fenomeni di riscaldo. Molitura Prima di essere molite, le olive vengono sottoposte a mondanatura e lavaggio ad esempio con lavatrici idropneumatiche che eliminano eventuali foglie ed
  • 34. 34 altri corpi estranei. Successivamente si esegue la molitura o frangitura con frantoio con macine o molazze oppure a cilindri e martelli. La molitura mette a contatto l’olio che era ben protetto intimamente nella cellula olifera con tutti gli altri sui costituenti e le altri parti del frutto. Gramolatura La successiva gramolatura o miscelazione delle paste mira a rompere l’ emulsione olio-acqua e favorire l’aggregazione delle goccioline di olio. Questa fase avviene all’interno di una macchina impastatrici orizzontali che, mediante il lento movimento di una coclea, rende fluida la pasta di olive ottenuta dalla macina o dal frangitore, preparandola così per la successiva fase di estrazione. Sulla superficie della pasta delle olive si forma un strato di olio che può essere raccolto con delle speciali lame di acciaio costituendo l’olio extra vergine di oliva denominato “affiorato”. Questo é un olio di qualità superiore Estrazione L’estrazione di olio della paste oleose può avvenire in diversi modi per pressione, per centrifugazione o per percolamento: Queste operazioni possono essere effettuate in modo continuo o discontinuo. Il sistema di estrazione a pressione , che prevede le fasi di frangitura e pressatura, è detto metodo classico, perchè era quello più usato nel passato con procedimento discontinuo. Ai giorni nostri si è passato dal torchio manuale a quello meccanico e successivamente alle presse idrauliche. Le presse operano la pressione da 400 a 500 Kg/cm². Ad estrazione avvenuta si procede allo smontaggio del pacchetto di fiscoli eliminando la sansa.
  • 35. 35 L’olio viene separato dall’acqua di vegetazione e dai residui solidi per decantazione o mediante centrifugazione. Oggi per lo più si utilizza il frantoio continuo che sostituisce le due fasi di frangitura e pressatura o frangitura ed estrazione per centrifugazione con macchine automatiche che producono la pasta olearia direttamente. Nel sistema di estrazione per centrifugazione la pasta olearia dopo abbondante gramolatura con eventuale addizione di acqua calda passa ad un grande separatore centrifugo ad asse orizzontale (decanter a due otre fasi). Se il separazione centrifugo è di tipo a tre fasi, lo stesso presenta tre uscite uno per l’acqua di vegetazione,uno per la massa solida e uno è per il liquido oleoso. Tale olio grezzo viene destinato alla filtrazione per conferirgli limpidezza. Invece l’estrazione per percolamento separa l’olio dalle paste mediante migliaia di lamelle di acciaio, e la succesiva separazione dell’aqua di vegetazione dall’olio avviene sempre mediante centrifugazione. Alla fine della fase di centrifugazione l’acqua, che ha un peso specifico superiore a quella dell’olio si raccoglie nella parte inferiore della centrifuga mentre l’olio , più leggero , viene mediante convogliato in tubo di raccolta che versa l’olio prodotto in tini normalmente in acciaio inox. Va sottolineato che olio ottenuto con tutti questi metodi di estrazione descritti può essere filtrato per consentire l’eliminazione delle sostanze sospese pertanto si utilizzano filtri semplici a pressa o a placche continue La filtrazione può avvenire con filtri in cotone, cartone o farina. Conservazione dell’olio L’olio una volta depurato dalle acque di vegetazione deve essere conservato in maniera appropriata per mantenere inalterata la qualità. Durante la prima fase della conservazione, da uno a sei mesi, gli oli sono definiti oli morti; l’olio durante questo periodo matura, si migliora raffinandosi nel colore , nel odore e nel sapore.
  • 36. 36 Nel secondo periodo che va da 6 mesi a un anno sono detti oli freschi o giovani essendo questi oli più pregiati. Olio può conservarsi in buono stato per un periodo di circa due anni, periodo che varia anche in funzione dell’acidità libera che presenta; successivamente diventa vecchio perdendo l’aroma e tendendo all’irrancidimento. La conservazione dell’olio si compie negli oleari, ambienti asciutti, areati e poco illuminati a temperatura costante da 12 a 16 gradi, in recipienti di diverso materiale (terracotta verniciata, cisterna in acciaio inox o vasche rivestite di materiali impermeabile) ben chiusi in modo da impedire il contatto con l’ossigeno che può favorire l’irrancidimento. I contenitori più indicati sono quelli in acciaio inox e in vetro opaco.
  • 37. 37 BIBLIOGRAFIA 1. Visioli F., Galli C., Bornet F., Mattei A., Patelli R., Galli G., Caruso D. (2000).Olive oil phenolics are dose-dependently absorbed in humans. FEBS Lett.; 468: 159-160. 2. Carrasco-Pancorbo A., Cerretani L., Bendini A., Segura-Carretero A., Del Carlo M., Gallina - Toschi T., Lercker G., Compagnone D. and Fernandez-Gutierrez A., (2005). Evaluation of the Antioxidant Capacity of Individual Phenolic Compounds in Virgin Olive Oil. J Agric Food Chem. (53) 8918-8925. 3. Koopman W.J., Nijtmans L.G., Dieteren C.E., Roestenberg P., Valsecchi F., Smeitink J.A., Willems P.H., (2010). Mammalian mitochondrial complex I: biogenesis, regulation, and reactive oxygen species generation. Antioxid Redox Signal. (12) 1431-1470. 4. Lu Z., Zhongbo L., Zhihui F., Jiejie H., Weili S., Xuesen L., Lijuan S., Edward S., Ying W., Karin W., Peter W., Xianglin S., Jiankang L., (2010). Hydroxytyrosol protects against oxidative damage by simultaneous activation of mitochondrial biogenesis and phase II detoxifying enzyme systems in retinal pigment epithelial cells. Journal of Nutritional Biochemistry. (21) 1089–1098. 5. Hao J., Shen W., Yu G., Jia H., Li X., Feng Z., Wang Y., Weber P., Wertz K., Sharman E., Liu J., (2010). Hydroxytyrosol promotes mitochondrial biogenesis and mitochondrial function in 3T3-L1 adipocytes. J Nutr Biochem. (7) 634-644.
  • 38. 38 6. Mukherjee S., Lekli I., Gurusamy N., Bertelli A.A., Das D.K., (2009). Expression of the longevity proteins by both red and white wines and their cardioprotective components, resveratrol, tyrosol, and hydroxytyrosol. Free Radical Biology and Medicine. (46) 573-587 7. Zrelli H., Matsouka M., Kitazaki S., Zarrouk M., Miyazaki H. (2011). Hydroxytyrosol reducesintracellular reactive oxygen species level in vascular endothelial cells by upregulating catalase expression through the AMPK-FOXO3a pathway. European Journal of Pharmacology (660) 275-282. 8. Ehab H. Sarsour, Maneesh G. Kumar, Amanda L. Kalen, Monali Goswami, Garry R. Buettner, Prabhat C. Goswami. MnSOD activity regulates hydroxytyrosol- induced extension of chronological lifespan. AGE DOI 10.1007/s11357-011-9223-7 9.Manna C., Galletti P., Maisto G., Cucciolla V., D'Angelo S., Zappia V., (2000). Transport mechanism and metabolism of olive oil hydroxytyrosol in Caco-2 cells. FEBS Letters. (470) 341-344. 10. Carmena R., Ascaso J. F., Camejo G., Varela G., Hurt-Camejo E., Ordovas J. M., Martinez-Valls J., Bergstom M., Wallin B. (1996). Effect of olive and sunflower oils on low density lipoprotein level, composition, size, oxidation, and interaction with arterial proteoglycans Atherosclerosis. (125): 243-255, 11. Ruiz-Gutierrez V., Muriana F.J.G., Guerrero A., et al. (1996). Plasma lipids, erythrocyte membrane lipids and blood pressure of hypertensive women after ingestion of dietary oleic acid from two different sources J Hypertens (14): 1483- 1490, 12. Garg A. (1998). High-monounsatured-fat diets for patients with diabetes mellitus: a meta-analysis. Am J Clin Nutr 67: 577S-582S,.
  • 39. 39